Были демоны, мы этого не отрицаем

bodeh — 12.09.2024 А вы знали, что среди физиков было несколько демонологов?
Не верите? И зря.

Ведь вы наверняка слышали про демона Лапласа? А про демона Максвелла?
Не помните?
Хорошо, я напомню.

Демон Лапласа — мысленный эксперимент, предложенный в 1814 году французским математиком Пьером-Симоном де Лапласом. Суть его заключается в том, что во времена Лапласа считалось, что механика Ньютона позволяет рассчитать движение любого материального тела (например, положения всех планет Солнечной системы могут быть предсказаны на основе расчётов методами классической механики с высокой точностью на много тысяч лет вперёд), и , следовательно, если бы существовал такой гипотетический вычислитель, способный знать все силы, приводящие природу в движение, и положение всех тел, от величайших созвездий до мельчайшего атома, в мировом пространстве — он бы мог вычислять будущее. Т.е. всё предопределено.
Просто во времена Лапласа ещё не знали про хаос и квантовую механику.

Второй демон — это демон Максвелла. Воображаемое разумное существо микроскопического размера, придуманное британским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом в 1867 году с целью проиллюстрировать кажущийся парадокс Второго начала термодинамики. Представьте себе заполненный газом ящик с перегородкой, в которой есть небольшая дверца или люк. Дверцей управляет разумное микроскопическое существо — собственно демон Максвелла.
Задача демона — следить за скоростями частиц, подлетающих к дверце в перегородке. Если частица, летящая из левой половины сосуда, имеет скорость больше определённой, демон ее пропустит, открыв дверь. Если меньше — частица не попадет в правую половину. И наоборот, если частица из правой половины имеет скорость меньше нужной, демон ее пропустит в левую половину.
Подождав достаточно долго, мы обнаружим, что средняя скорость молекул в правой половине сосуда выросла, а в левой опустилась, — значит выросла и температура в правой половине. Мы можем воспользоваться этим избыточным теплом, например, для работы тепловой машины. При этом для сортировки атомов нам не потребовалась внешняя энергия — всю работу проделал демон Максвелла.
Это если не учитывать ту энергию, что потратил демон Максвелла на выполнение своей работы.

Но есть ещё и третий демон. Демон Пайнса.
В 1956 году физик-теоретик Дэвид Пайнс предсказал, что электроны в твердом теле могут вести себя необычно: по его предположению, обладая массой и электрическим зарядом, электроны способны создавать составную частицу, которая становится безмассовой, нейтральной и не взаимодействует со светом.
То есть неуловимее нейтрино. Поэтому нашли его лишь в 2018 году (и до 2023 года анализировали, чтобы понять, что за странную фигню они нашли).
Наличие в природе демона Пайнса в виде безмассовой частицы означает потенциальную возможность эффекта сверхпроводимости при любой температуре.

А демон Дарвина — не физик, а биолог ;)

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив