He ʻenekini hoʻohana wahie - ʻike. Kahea ana i ka daimonio mai 150 makahiki aku nei
Hiki ke lilo ka ʻike i kumu o ka ikehu? Ua hoʻomohala nā mea noiʻi ma ke Kulanui ʻo Simon Fraser ma Kanada i kahi ʻenekini ultra-wikiwiki a lākou e ʻōlelo nei "hana i ka ʻike." I ko lākou manaʻo, he holomua kēia i ka ʻimi ʻana i nā ʻano wahie hou.
Ua paʻi ʻia nā hopena noiʻi e pili ana i kēia kumuhana ma Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Ma kēia ʻatikala, e aʻo mākou pehea ua hoʻololi nā kānaka ʻepekema i ka neʻe ʻana o nā molekala i ka ikehu mālamaa laila hoʻohana ʻia e hoʻomalu i ka mea hana.
ʻO ka manaʻo o ia ʻōnaehana, i ka nānā mua ʻana me he mea lā e kūʻē i nā kānāwai o ka physics, ua noi mua ʻia e kahi ʻepekema Scottish i ka makahiki 1867. ʻO ka hoʻokolohua noʻonoʻo i kapa ʻia ʻo "Maxwell's demon" he mīkini hypothetical i manaʻo ʻia e hiki i kekahi ke hana i kekahi mea e like me ka mīkini ʻoni mau loa, a i ʻole, hōʻike i ka mea hiki ke haki. kānāwai lua o ka thermodynamics kamaʻilio e pili ana i ka piʻi ʻana o ka entropy ma ke ʻano.
nāna e hoʻomalu i ka wehe ʻana a me ka pani ʻana o kahi puka liʻiliʻi ma waena o nā keʻena kinoea ʻelua. ʻO ka pahuhopu o ka daimonio ʻo ia ka hoʻouna ʻana i nā molekala kinoea holo wikiwiki i loko o kahi keʻena a hoʻoneʻe lohi i kekahi i kekahi. No laila, ʻoi aku ka mahana o kekahi keʻena (loaʻa nā ʻāpana wikiwiki) a ʻoi aku ka anuanu o kekahi. Na ka daimonio e hana i ʻōnaehana me ka ʻoi aku o ka hoʻonohonoho ʻana a me ka ikehu hoʻonui ma mua o ka mea i hoʻomaka me ka hoʻolilo ʻole ʻana i kekahi ikehu, ʻo ia hoʻi, e ʻike paha ia i ka emi ʻana o ka entropy.
1. Hoʻolālā o ka ʻenekini ʻike
Eia naʻe, ka hana a ka Hungarian physicist Leo Sillard mai ka makahiki 1929 a hiki i daimonio Maxwell ua hōʻike ʻia ʻaʻole i uhaki ka hoʻokolohua manaʻo i ke kānāwai lua o ka thermodynamics. ʻO ka daimonio, ʻōlelo ʻo Szilard, pono e kiʻi i kahi nui o ka ikehu i mea e ʻike ai inā he wela a i ʻole ke anu nā molekala.
I kēia manawa ua kūkulu nā ʻepekema mai kahi kulanui ʻo Kanada i kahi ʻōnaehana e hana ana i ka manaʻo o ka hoʻokolohua noʻonoʻo o Maxwell, e hoʻohuli ana i ka ʻike i "hana". ʻO kā lākou hoʻolālā e pili ana i kahi hiʻohiʻona o kahi ʻāpana i hoʻopaʻa ʻia i loko o ka wai a hoʻopili ʻia i kahi pūnāwai, a laila pili ʻia i ke kahua, hiki ke hoʻoneʻe ʻia i luna.
Lawe nā kānaka ʻepekema i kahi kuleana daimonio Maxwell, e nānā i ka neʻe ʻana o ka ʻāpana i luna a i lalo paha ma muli o ka neʻe ʻana o ka wela, a laila e hoʻoneʻe i ke kiʻi i luna inā e hoʻolele wale ka ʻāpana. Inā lele i lalo, ke kali nei lākou. E like me kekahi o nā mea noiʻi, ʻo Tushar Saha, wehewehe i loko o ka paʻi ʻana, "ua pau kēia i ka hāpai ʻana i ka ʻōnaehana holoʻokoʻa (ʻo ia hoʻi, ka hoʻonui ʻana i ka ikehu gravity - ed. note) me ka hoʻohana wale ʻana i ka ʻike e pili ana i ke kūlana o ka ʻāpana" (1).
2. Mīkini ʻike i loko o ka hale hana
ʻIke loa, ʻaʻole liʻiliʻi ka ʻāpana haʻahaʻa no ka pili ʻana i ka pūnāwai, no laila hoʻohana ka ʻōnaehana maoli (2) i kahi mea hana i ʻike ʻia he pahele optical - me ka laser e hoʻopili ai i kahi ikaika i ka ʻāpana e hoʻohālikelike i ka ikaika e hana ana i ka pūnāwai.
Ma ka hana hou ʻana i ke kaʻina hana me ka ʻole o ka huki pololei ʻana i ka ʻāpana, ua piʻi ka ʻāpana i kahi "kiʻekiʻe kiʻekiʻe", e hōʻiliʻili ana i ka nui o ka ikehu umekaumaha. Ma ka liʻiliʻi loa, ʻo ia ka ʻōlelo a nā mea kākau o ka hoʻokolohua. ʻO ka nui o ka ikehu i hana ʻia e kēia ʻōnaehana "ua hoʻohālikelike ʻia me ka mīkini molekala i loko o nā sela ola" a "hoʻohālikelike ʻia me nā bacteria e neʻe wikiwiki ana," wahi a kekahi lālā o ka hui. ʻO Yannick Erich.
