Физици създадоха демон на Максуел
Физици от Финландия, Русия и Съединени американски щати сътвориха самостоятелен неестествен дявол на Максуел. Резултатите от проучванията на учените са оповестени във Physical Review Letters, написа в известие на уеб страницата на университета Аалто.
Мисленият опит с демона е препоръчан през 1867 година от шотландския физик Джеймс Кларк Максуел. Така ученият желал да обърне внимание на абсурд във втория закон на термодинамиката, съгласно който ентропията в затворена система не понижава.
В мисления опит Максуел взел затворен бутилка с газ и я разделил на две елементи с вътрешна стена с дребен люк. Като го отваря и затваря, демонът на Максуел разделя бързите (горещи) и бавните (студени частици).
Това води до такава степен, че в бутилката с газ се основават разнообразни температури, а топлината се предава от по-студения газ към по-топлия, което нарушава втория закон на термодинамиката. Парадоксът бил решен от физика Лео Силард през 1929 година
Създадената от учените система се основава на едноелектронен транзистор, който образува незначителен меден остров, включен към два свръхпроводящи алуминиеви извода. Демонът на Максуел управлява придвижването на електроните посредством транзистор.
Когато частицата се намира на острова, демонът я притегля с позитивния заряд. Ако електронът напусне острова, демонът го отблъсква с негативния заряд, което води до намаление на температурата в системата.
Всички операции се извършват от демона самостоятелно (неговото държание се дефинира от транзистор), а промените на температурите сочи корелация сред него и системата и всичко наподобява по този начин, като че ли демонът на Максуел знае за положението на системата и е кадърен да я ръководи.
Електронната версия на самостоятелния дявол на Максуел. © Jonne Koski / aalto.fi
Електронният дявол разрешава да се организират повече интервенции на измервания за дребен интервал от време. Освен това ниските температури дават опция да се записват извънредно дребни промени в температурите.
За първи път посредством нанотехнологии физиците основават демона на Максуел в лабораторни условия. Инсталацията ще помогне да се изучат микроскопични феномени в термодинамиката и може да откри приложение в кюбитите за квантовите компютри.
