麦克斯韦恶魔:花了115年的时间才被驯服,如何继续令科学家惊奇(4)

2023-12-21 来源:飞速影视
是否存在使用信息从类似系统中提取有用工作然而要求更低的方法?二月份发表在《物理评论通讯》上的题为“赌博恶魔的热力学”的研究似乎找到了一种方法,该研究工作使恶魔变成了赌徒。

麦克斯韦恶魔:花了115年的时间才被驯服,如何继续令科学家惊奇


研究团队想知道是否有一种方法可以实现像麦克斯韦恶魔之类的东西,但是没有信息需求。像以前一样设想了一个带门的两室系统。但是在这种情况下,门会自行打开和关闭。有时,粒子会随机将自己分隔为更热和更冷的隔间。恶魔只能监视此过程,并决定何时关闭系统。
从理论上讲,如果恶魔很聪明地知道何时结束实验并将任何温度失衡锁定在适当的位置,这个过程可能会造成很小的温度失衡,因此会成为有用的热机,就像赌桌上的聪明赌徒知道何时该离开赌桌。研究人员解释说:“您可以整晚在赌桌上玩牌,也可以在赢得100块钱时停下来。” 研究人员随后在纳米电子设备中实现了这种赌博恶魔,以证明这是有可能的。

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这样的想法在设计更高效的热力系统(如冰箱),甚至开发更高级的计算机芯片(可能已接近兰道尔原理所规定的基本极限)方面很有用。
但是,就目前来看,即使受到最严格的审查,我们的宇宙定律也是安全的。改变的是,我们对宇宙中信息的理解以及对麦克斯韦恶魔的欣赏,首先是一个麻烦的悖论,现在是一个无价的概念,它帮助阐明了物理世界与信息之间的非凡联系。

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