Учёные впервые зафиксировали преобразование информации в энергию
Японские физики впервые смогли в эксперименте добиться увеличения внутренней энергии системы, используя только информацию о ее состоянии и не передавая ей дополнительной энергии, передает РИА «Новости».
Как отмечается в статье исследователей, опубликованной в журнале Nature Physics, получение энергии из информации впервые теоретически описал британский физик Джеймс Максвелл в своем мысленном эксперименте. В нем некое существо, позднее названное «демоном Максвелла», охраняло дверь между двумя комнатами.
Группа японских физиков под управлением Масаки Сано из Токийского университета воплотила на практике мысленный эксперимент с участием «демона Максвелла».
Для этого учеными был использован в работе полимерный объект размером около 300 нанометров, напоминающий бусину. Ее поместили в специальный раствор, где она из-за своих малых размеров начинала принимать участие в броуновском движении и вращаться – как по часовой стрелке, так и против.
Исследователи с помощью специального оборудования отслеживали каждый поворот бусины, и, когда она вращалась против часовой стрелки, прилагали электрическое напряжение к емкости, в которой она находилась. Таким образом, ученые смогли увеличить запас ее механической энергии лишь за счет энергии броуновского движения молекул.
При этом не нарушается закон сохранения энергии. Согласно расчетам Сано, эффективность преобразования информации в энергию в их эксперименте составила 28%, что согласуется с теоретическими расчетами.
Такой механизм может использоваться для работы наномашин или молекулярных механизмов, считает Владко Ведрал, физик из Оксфордского университета, не принимавший участия в эксперименте Сано
Японские физики впервые смогли в эксперименте добиться увеличения внутренней энергии системы, используя только информацию о ее состоянии и не передавая ей дополнительной энергии, передает РИА «Новости».
Как отмечается в статье исследователей, опубликованной в журнале Nature Physics, получение энергии из информации впервые теоретически описал британский физик Джеймс Максвелл в своем мысленном эксперименте. В нем некое существо, позднее названное «демоном Максвелла», охраняло дверь между двумя комнатами.
Группа японских физиков под управлением Масаки Сано из Токийского университета воплотила на практике мысленный эксперимент с участием «демона Максвелла».
Для этого учеными был использован в работе полимерный объект размером около 300 нанометров, напоминающий бусину. Ее поместили в специальный раствор, где она из-за своих малых размеров начинала принимать участие в броуновском движении и вращаться – как по часовой стрелке, так и против.
Исследователи с помощью специального оборудования отслеживали каждый поворот бусины, и, когда она вращалась против часовой стрелки, прилагали электрическое напряжение к емкости, в которой она находилась. Таким образом, ученые смогли увеличить запас ее механической энергии лишь за счет энергии броуновского движения молекул.
При этом не нарушается закон сохранения энергии. Согласно расчетам Сано, эффективность преобразования информации в энергию в их эксперименте составила 28%, что согласуется с теоретическими расчетами.
Такой механизм может использоваться для работы наномашин или молекулярных механизмов, считает Владко Ведрал, физик из Оксфордского университета, не принимавший участия в эксперименте Сано
Scientists first recorded the conversion of information into energy
Japanese physicists for the first time in an experiment were able to achieve an increase in the internal energy of the system, using only information about its state and not transferring additional energy to it, RIA Novosti reports.
As noted in an article by researchers in the journal Nature Physics, obtaining energy from information was first theoretically described by the British physicist James Maxwell in his thought experiment. In it, a certain creature, later called the "Maxwell demon," guarded the door between the two rooms.
A group of Japanese physicists, led by Masaki Sano of the University of Tokyo, put into practice a thought experiment involving the "Maxwell demon."
For this, scientists used a polymer object of about 300 nanometers in size, resembling a bead. She was placed in a special solution, where, due to her small size, she began to take part in the Brownian motion and rotate - both clockwise and counterclockwise.
Researchers using special equipment monitored every rotation of the bead, and when it rotated counterclockwise, they applied voltage to the container in which it was located. Thus, scientists were able to increase the supply of its mechanical energy only due to the energy of the Brownian motion of molecules.
In this case, the law of conservation of energy is not violated. According to Sano’s calculations, the efficiency of converting information into energy in their experiment was 28%, which is consistent with theoretical calculations.
Such a mechanism can be used to operate nanomachines or molecular mechanisms, said Vladko Vedral, a physicist at the University of Oxford who did not participate in the Sano experiment.
Japanese physicists for the first time in an experiment were able to achieve an increase in the internal energy of the system, using only information about its state and not transferring additional energy to it, RIA Novosti reports.
As noted in an article by researchers in the journal Nature Physics, obtaining energy from information was first theoretically described by the British physicist James Maxwell in his thought experiment. In it, a certain creature, later called the "Maxwell demon," guarded the door between the two rooms.
A group of Japanese physicists, led by Masaki Sano of the University of Tokyo, put into practice a thought experiment involving the "Maxwell demon."
For this, scientists used a polymer object of about 300 nanometers in size, resembling a bead. She was placed in a special solution, where, due to her small size, she began to take part in the Brownian motion and rotate - both clockwise and counterclockwise.
Researchers using special equipment monitored every rotation of the bead, and when it rotated counterclockwise, they applied voltage to the container in which it was located. Thus, scientists were able to increase the supply of its mechanical energy only due to the energy of the Brownian motion of molecules.
In this case, the law of conservation of energy is not violated. According to Sano’s calculations, the efficiency of converting information into energy in their experiment was 28%, which is consistent with theoretical calculations.
Such a mechanism can be used to operate nanomachines or molecular mechanisms, said Vladko Vedral, a physicist at the University of Oxford who did not participate in the Sano experiment.
У записи 1 лайков,
0 репостов.
0 репостов.
Эту запись оставил(а) на своей стене Ольга Лайт
