MAXWELLIN demoni ja AJAN suunta ?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Suuri fyysikko James Clerck Maxwell spekuloi atomin kokoluokkaa
olevasta "demonista", joka voisi tehdä valintoja atomimaailmassa.

Ajatellaanpa, että meillä on U-putkessa haaleaa vettä ja putken mut-
kakohdassa seinämä, jossa vesimolekyylin kokoinen luukku.
Luukun vartijana istuu "demoni", joka huomatessaan nopean mole-
kyylin tulon laskee sen putken toiseen haaraan ja hitaan vuorostaan
toiseen.

Lämpötila on molekyylien nopeuksien keskiarvo. Kun nyt hitaat mo-
lekyylit joutuvat toiseen haaraan, vesi siellä ennenpitkää jäätyy ja
kun nopeat toiseen haaraan, vesi siellä alkaa kiehua. Näin siis Max-
wellin demoni on rikkonut lämpöopin toisen pääsäännön ja luonut
toisen asteen ikiliikkujan. Sehän ei onnistu reaalisessa makromaail-
massa, mutta atomitasolla, kvanttimaailmassa sille ei ole estettä.

Kysymys kuuluu: Eräänä ajan indikaattorina pidetään juuri entropian
lisääntymistä, epäjärjestys lisääntyy, ylläkuvatusti ei tapahdu todelli-
sessa maailmassa kuin kerran tsiljoonassa vuodessa. Mutta, jos
tällainen Maxwellin demoni ( hiukkanen ? ) onnistuttaisiin kehittämään,
muuttaisiko se myös AJAN suunnan ? Silloinhan hiukkanen olisi ää-
rimmäisen vaarallinen, kaikki ilmiöt menisivät päinvastaiseen
suuntaan, ihmiset nuorentuisivat, kun hiukkaset pääsisivät univer-
sumiin, sen historia kääntyisi päinvastaiseksi ja "Big-Bang" kääntyisi
kokoonpuristumiseksi.

Onko Higgsin hiukkanen Maxwellin demoni ?
Kannattaako sitä tavoitella ???

Kommentit (6)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26853
Liittynyt16.3.2005
BUSHMAN, long time no see
Suuri fyysikko James Clerck Maxwell spekuloi atomin kokoluokkaa
olevasta "demonista", joka voisi tehdä valintoja atomimaailmassa.



Maxwellin demonilla on vakava periaatteellinen este. Demonia lähestyvän hiukkasen energian mittaamiseksi pitää käyttää energiaa. Tietääkseni on osoitettu, että mittauksiin demoni joutuisi käyttämään sen energiamäärän, joka sen toiminnasta voitaisiin hyötyä. Ikiliikkuja ei ole mahdollinen tuollakaan tavalla.


Onko Higgsin hiukkanen Maxwellin demoni?
Kannattaako sitä tavoitella ???

Ei se mikään demoni tai muutenkaan taloudellisessa mielessä hyödyllinen löytö ole, mutta tieteellisesti se on erittäin tavoittelemisen arvoinen. Sen olemassaolo tai olemattomuus on tärkeä testi nykyiselle hiukkasfysiikan standardimallille. Elleivät jo rakenteilla olevat seuraavan sukupolven kiihdyttimet löydä teoreettisesti ennustettua Higgsin bosonia, teoreetikoilla on edessään karu paluu kirjoituspöydän ääreen.

-:)lauri
Seuraa 
Viestejä26991
Liittynyt13.5.2005

Käsitteellä 'aika' on analogia entropian kanssa mutta ei ole sama asia. Ikiliikkujaa ei puolestaan voi entropiaperiaatteen takia kehittää.

Riittoisampi keskustelukumppani.

Vierailija

NIIN, tällainen demoni löytyi eräässä Isaac Asimovin
varhaiskauden novellissa ja seuraukset olivat
dramaattisia ! Ei kai luontoa voi huijata, toisenkin
asteen ikiliikkuja on mahdoton ja senhän ajan reverssi
aikaansaisi !

Vierailija

http://fi.wikipedia.org/wiki/James_Maxwell
"... I have the capacity of being more wicked than any example that man could set me, and ... if I escape, it is only by God's grace helping me to get rid of myself, partially in science, more completely in society, —but not perfectly except by committing myself to God ..." — Maxwell, circa 1853."

http://www.helsinki.fi/~enqvist/artikke ... xwell.html
"Maxwell ei ollut lahjakas lapsi. Koulussa hänen liikanimensä oli "Daftie" eli "Torvelo". Teini-iässä Maxwell sitten puhkesi äkkiä intellektuaaliseen kukkaan. Hän opiskeli Edinburghissa ja Cambridgessä, ja vuonna 1860 hänet nimitettiin Lontoon King's Collegen professoriksi."

http://www.peda.net/en/magazine/kiuruve ... nt&a_id=46
"Ennen Maxwellia oli sähköä ja magneettisuutta tutkittu laajasti ja useita lainalaisuuksia löytyikin, mutta vasta James Clerk Maxwell pystyi luomaan niiden yhteydestä yleisen ja yhtenäisen teorian. Maxwell pystyi kuvaamaan neljällä lyhyellä yhtälöllään tarkasti sähkö- ja magneettikenttien vuorovaikutuksen ja käyttäytymisen. Näiden yhtälöiden, joista Maxwell parhaiten muistetaan, paras puoli on niiden yleisyys. Yhtälöt pätevät kaikissa olosuhteissa. Omista yhtälöistään Maxwell teki kuitenkin ehkä kaikkein tärkeimmän päätelmän. Sähkömagneettisten aaltojen nopeus on noin 300 000 km/s, joka on sama kuin valon nopeus. Tulos: valo muodostui sähkömagneettisista aalloista. Mutta edellä olevan lisäksi Maxwellin yhtälöistä voidaan johtaa kaikki optiikan lait. Tämä on antanut optiikkaan paljon uutta tietoa. Maxwellin yhtälöitä on käytetty laajasti tähän päivään saakka.

Kaikesta edellä olevasta huolimatta Maxwell kunnostautui myös tähtitieteessä ja lämpöopissa. Tärkeimmät tulokset lämpöopissa Maxwell sai tutkiessaan kaasuja yhteistyössä Ludvig Boltzmannin ja Rudolf Clausiuksen kanssa. Maxwell huomasi että kaikki kaasun molekyylit eivät liiku yhtä nopeasti, vaan että nopeus riippuu lämpötilasta. Tämän tuloksena todettiin, että lämpötilalla on oltava myös alaraja, absoluuttinen nollapiste jossa kaikki liike on pysähynyt. Tuloksien perusteella Maxwell loi Maxwellin lain. Se esittää mitkä tietyn kaasun molekyylit liikkuvat milläkin nopeudella tietyssä lämpötilassa. Tämä kaava on kaikkien aikojen laajimmin käytettyjä kaavoja.

James Clerk Maxwellin loistelias ura päättyi kuitenkin valitettavasti jo 47-vuotiaana. Mutta tuntisiko maailma Albert Einsteinia, jos Maxwell ei olisi sairastunut?"

Vierailija
Neutroni
BUSHMAN, long time no see
Suuri fyysikko James Clerck Maxwell spekuloi atomin kokoluokkaa
olevasta "demonista", joka voisi tehdä valintoja atomimaailmassa.



Maxwellin demonilla on vakava periaatteellinen este. Demonia lähestyvän hiukkasen energian mittaamiseksi pitää käyttää energiaa. Tietääkseni on osoitettu, että mittauksiin demoni joutuisi käyttämään sen energiamäärän, joka sen toiminnasta voitaisiin hyötyä. Ikiliikkuja ei ole mahdollinen tuollakaan tavalla.

Näin on, Maxwellin demoni on atomimaailmassakin mahdottomuus ja sen osoitti informaatioteoriaan perustuen Léon Brillou 1950-luvulla.

totinen
Seuraa 
Viestejä4876
Liittynyt16.3.2005
Snaut
Neutroni
BUSHMAN, long time no see
Suuri fyysikko James Clerck Maxwell spekuloi atomin kokoluokkaa
olevasta "demonista", joka voisi tehdä valintoja atomimaailmassa.



Maxwellin demonilla on vakava periaatteellinen este. Demonia lähestyvän hiukkasen energian mittaamiseksi pitää käyttää energiaa. Tietääkseni on osoitettu, että mittauksiin demoni joutuisi käyttämään sen energiamäärän, joka sen toiminnasta voitaisiin hyötyä. Ikiliikkuja ei ole mahdollinen tuollakaan tavalla.



Näin on, Maxwellin demoni on atomimaailmassakin mahdottomuus ja sen osoitti informaatioteoriaan perustuen Léon Brillou 1950-luvulla.

Teknillisen Korkeakoulun Kylmälaboratoriossa on valmistettu Maxwellin demoni. Tai ainakin lämpötransistori, joka päästää lävitseen vain kuumat (tai vaihtoehtoisesti vain kylmät) elektronit. Toki se kuluttaa enemmän energiaa kuin tuottaa.
http://ltl.tkk.fi/PICO/

ArXiv

Normal-Metal-Superconductor Tunnel Junction as a Brownian Refrigerator

Thermal noise generated by a hot resistor (resistance R) can, under proper conditions, catalyze heat removal from a cold normal metal (N) in contact with a superconductor (S) via a tunnel barrier (I). Such a NIS junction is reminiscent of Maxwell's demon, rectifying the heat flow. Upon reversal of the temperature gradient between the resistor and the junction, the heat fluxes are reversed: this presents a regime which is not accessible in an ordinary voltage-biased NIS structure. We obtain analytical results for the cooling performance in an idealized high impedance environment and perform numerical calculations for general R. We conclude by assessing the experimental feasibility of the proposed effect.

http://arxiv.org/pdf/cond-mat/0702233

ArXiv
Heat Transistor: Demonstration of Gate-Controlled Electron Refrigeration

We present experiments on a superconductor-normal metal electron refrigerator in a regime where single-electron charging effects are significant. The system functions as a heat transistor, i. e., the heat flux out from the normal metal island can be controlled with a gate voltage. A theoretical model developed within the framework of single-electron tunneling provides a full quantitative agreement with the experiment. This work serves as the first experimental observation of Coulombic control of heat transfer and, in particular, of refrigeration in a mesoscopic system.

http://arxiv.org/pdf/cond-mat/0702361

Uusimmat

Suosituimmat