Демон Максвелла - это мысленный эксперимент , который гипотетически нарушает второй закон термодинамики . Он был предложен физиком Джеймсом Клерком Максвеллом в 1867 году [1].
В мысленном эксперименте демон управляет небольшой безмассовой дверью между двумя газовыми камерами. Когда отдельные молекулы газа (или атомы) приближаются к двери, демон быстро открывает и закрывает дверь, чтобы пропустить только быстро движущиеся молекулы в одном направлении и только медленно движущиеся молекулы - в другом. Поскольку кинетическая температура газа зависит от скорости составляющих его молекул, действия демона заставляют одну камеру нагреваться, а другую - охлаждаться. Это уменьшило бы общую энтропию двух газов без применения какой-либо работы , тем самым нарушив второй закон термодинамики.
Концепция демона Максвелла вызвала серьезные дискуссии в философии науки и теоретической физике , которые продолжаются и по сей день. Это стимулировало работу над взаимосвязью термодинамики и теории информации . Большинство ученых утверждают, исходя из теории, что никакое практическое устройство не может таким образом нарушить второй закон. Другие исследователи реализовали формы демона Максвелла в экспериментах, хотя все они в некоторой степени отличаются от мысленного эксперимента, и ни один из них не нарушает второй закон.
Происхождение и история идеи
Мысленный эксперимент впервые появился в письме Максвелл написал Питер Гатри Тэт 11 декабря 1867. Он снова появился в письме Стретт в 1871 году, прежде чем он был представлен публике в 1872 году книге Максвелла по термодинамике титулованных теории теплоты . [2]
В своих письмах и книгах Максвелл описывал агента, открывающего дверь между комнатами, как «конечное существо». Уильям Томсон (лорд Кельвин) был первым, кто использовал слово «демон» для концепции Максвелла в журнале Nature в 1874 году и подразумевал, что он имел в виду скорее посредническую, чем злобную коннотацию этого слова. [3] [4] [5]
Оригинальный мысленный эксперимент
Второй закон термодинамики гарантирует (посредством статистической вероятности), что два тела с разной температурой , когда они введены в контакт друг с другом и изолированы от остальной Вселенной, эволюционируют до термодинамического равновесия, в котором оба тела имеют примерно одинаковую температуру. [6] Второй закон также выражается как утверждение , что в изолированной системе , энтропия никогда не уменьшается. [6]
Максвелл задумал мысленный эксперимент как способ углубить понимание второго закона. Его описание эксперимента следующее: [6] [7]
... если мы представим себе существо, чьи способности настолько обострены, что оно может следовать за каждой молекулой в ее ходе, такое существо, чьи атрибуты столь же конечны, как и наши собственные, могло бы сделать то, что для нас невозможно. Ведь мы видели, что молекулы в сосуде, наполненном воздухом при постоянной температуре, движутся со скоростями, отнюдь не однородными, хотя средняя скорость любого большого их числа, произвольно выбранного, почти точно одинакова. Теперь давайте предположим, что такой сосуд разделен на две части, A и B , разделением, в котором есть небольшое отверстие, и что существо, которое может видеть отдельные молекулы, открывает и закрывает это отверстие, чтобы разрешить только молекулы более быстрых перейти от A до B , и только медленные молекулы переходить от B к A . Таким образом, он без затрат труда повысит температуру B и понизит температуру A , что противоречит второму закону термодинамики.
Другими словами, Максвелл представляет себе один контейнер , разделенный на две части, A и B . [6] [8] Обе части заполнены одним и тем же газом при одинаковых температурах и размещены рядом друг с другом. Наблюдая за молекулами с обеих сторон, воображаемый демон охраняет лазейку между двумя частями. Когда быстрее, чем в средней молекуле от А летит к люку, демон открывает его, и молекула будет летать из A в B . Аналогичным образом, когда медленнее, чем в среднем молекула из B летит по направлению к люку, демон позволит ему перейти от B к A . Средняя скорость молекул в B увеличится, в то время как в A они в среднем замедлятся. Поскольку средняя скорость молекул соответствует температуре, температура в A уменьшается, а в B увеличивается , что противоречит второму закону термодинамики. Тепловой двигатель действующего между тепловыми резервуарами A и B может извлечь полезную работу с этой разности температур.
Демон должен позволить молекулам проходить в обоих направлениях, чтобы создать только разницу температур; одностороннее прохождение только молекул со скоростью, превышающей среднюю, от A к B вызовет более высокую температуру и давление на стороне B.
Критика и развитие
Некоторые физики представили расчеты, которые показывают, что второй закон термодинамики на самом деле не будет нарушен, если будет проведен более полный анализ всей системы, включая демона. [6] [8] [9] Суть физического аргумента состоит в том, чтобы показать расчетом, что любой демон должен «генерировать» больше энтропии, разделяя молекулы, чем он мог бы когда-либо устранить описанным методом. То есть потребуется больше термодинамической работы, чтобы измерить скорость молекул и выборочно позволить им пройти через отверстие между A и B, чем количество энергии, полученное за счет разницы температур, вызванной этим.
Один из самых известных ответов на этот вопрос был предложен в 1929 году Силард , [10] , а позже Леоном Бриллюэна . [6] [8] Сцилард указал, что реальный демон Максвелла должен иметь какие-то средства измерения молекулярной скорости, и что процесс получения информации потребует затрат энергии. Поскольку демон и газ взаимодействуют, мы должны учитывать общую энтропию газа и демона вместе взятых. Расход энергии демоном вызовет увеличение энтропии демона, которое будет больше, чем понижение энтропии газа.
В 1960 году Рольф Ландауэр сделал исключение из этого аргумента. [6] [8] [11] Он понял, что некоторые измерительные процессы не должны увеличивать термодинамическую энтропию, если они являются термодинамически обратимыми . Он предположил, что эти «обратимые» измерения можно использовать для сортировки молекул, нарушая Второй закон. Однако из- за связи между термодинамической энтропией и информационной энтропией это также означало, что записанное измерение нельзя стирать. Другими словами, чтобы определить, пропустить ли молекулу, демон должен получить информацию о состоянии молекулы и либо отбросить ее, либо сохранить. Отказ от него приводит к немедленному увеличению энтропии, но демон не может хранить его бесконечно. В 1982 году Чарльз Беннетт показал, что, как бы хорошо он ни был подготовлен, в конечном итоге у демона закончится пространство для хранения информации, и он должен начать стирать информацию, которую он ранее собрал. [8] [12] Стирание информации - это термодинамически необратимый процесс, который увеличивает энтропию системы. Хотя Беннетт пришел к тому же выводу, что и работа Сцилларда 1929 года, что максвелловский демон не может нарушить второй закон, поскольку энтропия будет создана, он пришел к нему по разным причинам. Что касается принципа Ландауэра , минимальная энергия, рассеиваемая при удалении информации, была экспериментально измерена Эриком Лутцем и др. в 2012 году. Кроме того, Lutz et al. подтвердил, что для того, чтобы приблизиться к пределу Ландауэра, система должна асимптотически приближаться к нулевой скорости обработки. [13]
Джон Эрман и Джон Д. Нортон утверждали, что объяснения Сциларда и Ландауэра демона Максвелла начинаются с предположения, что второй закон термодинамики не может быть нарушен демоном, и выводят из этого предположения дополнительные свойства демона, включая необходимость потребления энергии. при стирании информации и т. д. [14] [15] Поэтому было бы целесообразно использовать эти производные свойства для защиты второго закона от демонического аргумента. Позже Беннетт признал справедливость аргумента Эрмана и Нортона, но при этом утверждал, что принцип Ландауэра объясняет механизм, с помощью которого реальные системы не нарушают второй закон термодинамики. [16]
Недавний прогресс
Хотя аргумент Ландауэра и Беннета отвечает только на согласованность между вторым законом термодинамики и целым циклическим процессом всей системы двигателя Сцилларда (составной системы двигателя и демона), недавний подход, основанный на непротиворечивости. равновесная термодинамика для небольших флуктуирующих систем дала более глубокое понимание каждого информационного процесса в каждой подсистеме. С этой точки зрения процесс измерения рассматривается как процесс, в котором корреляция ( взаимная информация ) между двигателем и демоном увеличивается, а процесс обратной связи рассматривается как процесс, в котором корреляция уменьшается. Если корреляция изменится, термодинамические соотношения, такие как второй закон термодинамики и флуктуационная теорема для каждой подсистемы, должны быть изменены, а для случая внешнего управления следует изменить второстепенное неравенство [17] и обобщенную флуктуационную теорему [18] с взаимными информацией довольны. Эти соотношения предполагают, что нам нужны дополнительные термодинамические затраты для увеличения корреляции (случай измерения), и, напротив, мы, очевидно, можем нарушить второй закон вплоть до потребления корреляции (случай обратной связи). Для более общих информационных процессов, включая обработку биологической информации, справедливы как неравенство [19], так и равенство [20] с взаимной информацией.
Приложения
Существуют реальные версии максвелловских демонов, но все такие «настоящие демоны» или молекулярные демоны имеют свои эффекты понижения энтропии, должным образом уравновешенные увеличением энтропии в других местах. [21] Механизмы молекулярного размера больше не встречаются только в биологии; они также являются предметом развивающейся области нанотехнологий . Одноатомные ловушки, используемые физиками элементарных частиц, позволяют экспериментатору управлять состоянием отдельных квантов аналогично демону Максвелла.
Если существует гипотетическая зеркальная материя , Зураб Силагадзе предполагает, что можно представить себе демонов, «которые могут действовать как вечные двигатели второго типа: извлекать тепловую энергию только из одного резервуара, использовать ее для работы и быть изолированными от остального обычного мира. И все же Второй Закон не нарушается, потому что демоны оплачивают свою энтропийную стоимость в скрытом (зеркальном) секторе мира, испуская зеркальные фотоны ». [22]
Экспериментальная работа
В вопросе февраля 2007 года Nature , Дэвид Ли , профессор Эдинбургского университета , объявил о создании нано-устройств на основе броуновского храповика популяризировал Ричард Фейнман . Устройство Ли способно вывести химическую систему из состояния равновесия , но оно должно питаться от внешнего источника ( в данном случае от света ) и, следовательно, не нарушает термодинамику. [23]
Ранее исследователи в том числе лауреат Нобелевской премии Фрейзер Стоддартом , созданных кольцеобразных молекул , называемых ротаксаны , которые могут быть размещены на одной оси , соединяющей два участка, A и B . Частицы с любого участка будут сталкиваться с кольцом и перемещать его из конца в конец. Если в систему было помещено большое количество этих устройств, половина из них имела кольцо в точке A, а половина - в точке B , в любой момент времени. [24]
Ли внес незначительные изменения в ось, так что, если на устройство будет светить свет, центр оси будет утолщаться, ограничивая движение кольца. Это только держит кольцо от перемещения, однако, если он находится в A . Следовательно, со временем кольца будут перемещаться от B к A и застрять там, создавая дисбаланс в системе. В своих экспериментах Ли смог вывести горшок с «миллиардами этих устройств» из состояния равновесия 50:50 до дисбаланса 70:30 за несколько минут. [25]
В 2009 году Марк Г. Райзен разработал метод лазерного охлаждения атомов, который реализует описанный Максвеллом процесс сортировки отдельных атомов в газе по разным контейнерам в зависимости от их энергии. [6] [26] [27] Новая концепция - это односторонняя стена для атомов или молекул, которая позволяет им двигаться в одном направлении, но не назад. Работа односторонней стенки основана на необратимом атомно-молекулярном процессе поглощения фотона определенной длины волны с последующим спонтанным излучением в другое внутреннее состояние. Необратимый процесс связан с консервативной силой, создаваемой магнитными полями и / или светом. Райзен и его сотрудники предложили использовать одностороннюю стену, чтобы уменьшить энтропию ансамбля атомов. Параллельно Гонсало Муга и Андреас Рушгаупт независимо друг от друга разработали аналогичную концепцию. Их «атомный диод» был предложен не для охлаждения, а для регулирования потока атомов. Группа Райзен продемонстрировала значительное охлаждение атомов с односторонней стенкой в серии экспериментов в 2008 году. Впоследствии, Даниэль Штек и его сотрудники продемонстрировали работу односторонней стенки в 2008 году. Их эксперимент был основан на схема 2005 г. для односторонней стены и не использовалась для охлаждения. Метод охлаждения, реализованный Raizen Group, получил название «однофотонное охлаждение», потому что в среднем требуется только один фотон, чтобы привести атом в состояние, близкое к покою. Это контрастирует с другими методами лазерного охлаждения, которые используют импульс фотона и требуют двухуровневого циклического перехода.
В 2006 году Райзен, Муга и Рушгаупт показали в теоретической статье, что, когда каждый атом пересекает одностороннюю стену, он рассеивает один фотон, и предоставляется информация о точке поворота и, следовательно, об энергии этой частицы. Увеличение энтропии поля излучения, рассеянного направленным лазером в случайном направлении, точно уравновешивается уменьшением энтропии атомов, когда они захватываются односторонней стенкой.
Этот метод широко описывается как «демон Максвелла», потому что он реализует процесс Максвелла по созданию разницы температур путем сортировки атомов с высокой и низкой энергией в разные контейнеры. Однако ученые отметили, что это не настоящий демон Максвелла в том смысле, что он не нарушает второй закон термодинамики ; [6] [28] это не приводит к чистому уменьшению энтропии [6] [28] и не может использоваться для производства полезной энергии. Это связано с тем, что для этого процесса требуется больше энергии от лазерных лучей, чем может быть произведено за счет создаваемой разницы температур. Атомы поглощают фотоны с низкой энтропией из лазерного луча и испускают их в случайном направлении, тем самым увеличивая энтропию окружающей среды. [6] [28]
В 2014 году Pekola et al. продемонстрировал экспериментальную реализацию двигателя Szilárd. [29] [30] Только год спустя и на основе более раннего теоретического предложения [31] та же группа представила первую экспериментальную реализацию автономного демона Максвелла, который извлекает микроскопическую информацию из системы и уменьшает ее энтропию, применяя обратную связь. Демон основан на двух одноэлектронных устройствах с емкостной связью, интегрированных в одну и ту же электронную схему. Работа демона непосредственно наблюдается как падение температуры в системе с одновременным повышением температуры в демоне, возникающим из-за термодинамической стоимости генерации взаимной информации. [32] В 2016 году Pekola et al. продемонстрировал доказательство принципа автономности демона в связанных одноэлектронных схемах, показав способ охлаждения критических элементов в цепи с использованием информации в качестве топлива. [33] Pekola et al. также предположили, что простая схема кубита, например, сделанная из сверхпроводящей схемы, могла бы обеспечить основу для изучения квантового двигателя Сцилларда. [34]
Как метафора
Демоны в вычислениях , обычно процессы, которые запускаются на серверах для ответа пользователям, названы в честь демона Максвелла. [35]
Историк Генри Брукс Адамс в своей рукописи «Правило фазы, применяемое к истории» попытался использовать демона Максвелла в качестве исторической метафоры , хотя он неправильно понял и неправильно применил исходный принцип. [36] Адамс интерпретировал историю как процесс, движущийся к «равновесию», но он видел милитаристские нации (он чувствовал, что Германия преобладает в этом классе) как стремящиеся повернуть вспять этот процесс, демон Максвелла истории. Адамс предпринял много попыток ответить на критику его формулировки со стороны своих научных коллег, но работа осталась незавершенной после смерти Адамса в 1918 году. Она была опубликована только посмертно. [37]
Смотрите также
- Броуновская трещотка
- Случайность и необходимость
- Катализ
- Дисперсный массоперенос
- Испарение
- Парадокс гиббса
- эффект Холла
- Принцип неопределенности Гейзенберга
- Эффект Джоуля – Томсона
- Демон лапласа
- Законы термодинамики
- Масс-спектрометрии
- Фотоэлектрический эффект
- Квантовое туннелирование
- Кот Шредингера
- Термоэлектронная эмиссия
- Вихревая трубка
- Второй закон термодинамики
- Энтропия
Заметки
- ^ Каргилл Гилстон Нотт (1911). «Цитата из недатированного письма Максвелла Тейту» . Жизнь и научная деятельность Питера Гатри Тэта . Издательство Кембриджского университета . С. 213–215.
- ^ Leff & Rex (2002) , стр. 370.
- ^ Уильям Томсон (1874 г.). «Кинетическая теория рассеяния энергии» . Природа . 9 (232): 441–444. Bibcode : 1874Natur ... 9..441T . DOI : 10.1038 / 009441c0 .
- ^ «Сортировочный демон Максвелла» . Природа . 20 (501): 126. 1879. Bibcode : 1879Natur..20Q.126. . DOI : 10.1038 / 020126a0 .
- ^ Алан С. Вебер (2000). Наука девятнадцатого века: подборка оригинальных текстов . Broadview Press . п. 300.
- ^ Б с д е е г ч я J K Беннет, Чарльз Х. (ноябрь 1987 г.). «Демоны, двигатели и второй закон» (PDF) . Scientific American . 257 (5): 108–116. Bibcode : 1987SciAm.257e.108B . DOI : 10.1038 / Scientificamerican1187-108 . Проверено 13 ноября 2014 года .
- ^ Максвелл (1871), перепечатано в Leff & Rex (1990) на стр. 4.
- ^ а б в г д Сагава, Такахиро (2012). Термодинамика обработки информации в малых системах . Springer Science and Business Media. С. 9–14. ISBN 978-4431541677.
- ^ Беннет, Чарльз Х .; Шумахер, Бенджамин (август 2011 г.). «Демоны Максвелла появляются в лаборатории» (PDF) . Nikkei Science : 3–6 . Проверено 13 ноября 2014 года .
- ^ Сциллард, Лео (1929). «Uber die Entropieverminderung in einem thermodynamischen System bei Eingriffen Intelligent Wesen (О сокращении энтропии в термодинамической системе посредством вмешательства разумных существ)». Zeitschrift für Physik . 53 (11–12): 840–856. Bibcode : 1929ZPhy ... 53..840S . DOI : 10.1007 / bf01341281 . S2CID 122038206 .цитируется в Bennett 1987. Английский перевод доступен как документ НАСА TT F-16723, опубликованный в 1976 г.
- ^ Ландауэр, Р. (1961). «Необратимость и тепловыделение в вычислительном процессе» (PDF) . Журнал исследований и разработок IBM . 5 (3): 183–191. DOI : 10.1147 / rd.53.0183 . Проверено 13 ноября 2014 года .перепечатано в Vol. 44, No. 1, январь 2000 г., стр. 261
- ^ Беннетт, CH (1982). «Термодинамика вычислений - обзор» (PDF) . Международный журнал теоретической физики (Представленная рукопись). 21 (12): 905–940. Bibcode : 1982IJTP ... 21..905B . CiteSeerX 10.1.1.655.5610 . DOI : 10.1007 / BF02084158 . S2CID 17471991 . Архивировано из оригинального (PDF) 14 октября 2014 года . Проверено 10 декабря 2017 .
- ^ Болл, Филипп (2012). «Выявлена неизбежная стоимость вычислений». Природа . DOI : 10.1038 / nature.2012.10186 . S2CID 2092541 .
- ^ Джон Эрман и Джон Д. Нортон (1998). «Экзорцист XIV: Гнев демона Максвелла. Часть I. От Максвелла до Сцилларда» (PDF) . Исследования по истории и философии современной физики . 29 (4): 435. Bibcode : 1998SHPMP..29..435E . DOI : 10.1016 / s1355-2198 (98) 00023-9 .
- ^ Джон Эрман и Джон Д. Нортон (1999). «Экзорцист XIV: Гнев демона Максвелла. Часть II. От Сцилларда до Ландауэра и не только» (PDF) . Исследования по истории и философии современной физики . 30 (1): 1. Bibcode : 1999SHPMP..30 .... 1E . DOI : 10.1016 / s1355-2198 (98) 00026-4 .
- ^ Чарльз Х. Беннетт (2002–2003). «Заметки о принципе Ландауэра, обратимых вычислениях и демоне Максвелла». Исследования по истории и философии современной физики . 34 (3): 501–510. arXiv : физика / 0210005 . Bibcode : 2003SHPMP..34..501B . DOI : 10.1016 / S1355-2198 (03) 00039-X . S2CID 9648186 .
- ^ Хьюго Тушетт и Сет Ллойд (2000). «Теоретико-информационные пределы управления». Письма с физическим обзором . 84 (6): 1156–1159. arXiv : chao-dyn / 9905039 . Bibcode : 2000PhRvL..84.1156T . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.84.1156 . PMID 11017467 . S2CID 25507688 .
- ^ Такахиро Сагава и Масахито Уэда (2010). «Обобщенное равенство Ярзинского при неравновесном управлении с обратной связью». Письма с физическим обзором . 104 (9): 090602. arXiv : 0907.4914 . Bibcode : 2010PhRvL.104i0602S . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.104.090602 . PMID 20366975 . S2CID 1549122 .
- ^ Армен Э Аллахвердян, Доминик Янцинг и Гюнтер Малер (2009). «Термодинамическая эффективность информационного и теплового потока». Журнал статистической механики . 2009 (9): P09011. arXiv : 0907.3320 . Bibcode : 2009JSMTE..09..011A . DOI : 10.1088 / 1742-5468 / 2009/09 / P09011 . S2CID 118440998 .
- ^ Наото Сираиси и Такахиро Сагава (2015). «Флуктуационная теорема для частично замаскированной неравновесной динамики». Physical Review E . 91 (1): 012130. arXiv : 1403.4018 . Bibcode : 2015PhRvE..91a2130S . DOI : 10.1103 / PhysRevE.91.012130 . PMID 25679593 . S2CID 1805888 .
- ^ Р., Лёвенштейн, Вернер (29 января 2013 г.). Физика в уме: квантовый взгляд на мозг . Нью-Йорк. ISBN 9780465029846. OCLC 778420640 .
- ^ Силагадзе, З.К (2007). «Демон Максвелла в зеркале». Acta Physica Polonica Б . 38 (1): 101–126. arXiv : физика / 0608114 . Bibcode : 2007AcPPB..38..101S .
- ^ Серрели, V; Ли, CF; Кей, ER; Ли, Д.А. (февраль 2007 г.). «Молекулярный информационный храповик». Природа . 445 (7127): 523–527. Bibcode : 2007Natur.445..523S . DOI : 10,1038 / природа05452 . PMID 17268466 . S2CID 4314051 .
- ^ Бисселл, Ричард А; Кордова, Эмилио; Kaifer, Angel E .; Стоддарт, Дж. Фрейзер (12 мая 1994 г.). «Химически и электрохимически переключаемый молекулярный челнок». Природа . 369 (6476): 133–137. Bibcode : 1994Natur.369..133B . DOI : 10.1038 / 369133a0 . S2CID 44926804 .
- ^ Кэтрин Сандерсон (31 января 2007 г.). «Демон устройства». Природа . DOI : 10.1038 / news070129-10 . S2CID 121130699 .
- ^ Райзен, Марк Г. (12 июня 2009 г.). «Комплексное управление движением атомов». Наука . 324 (5933): 1403–1406. Bibcode : 2009Sci ... 324.1403R . DOI : 10.1126 / science.1171506 . PMID 19520950 . S2CID 10235622 .
- ^ Райзен, Марк Г. (март 2011 г.). «Демоны, энтропия и поиски абсолютного нуля» . Scientific American . 304 (3): 54–59. Bibcode : 2011SciAm.304c..54R . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0311-54 . PMID 21438491 . Проверено 14 ноября 2014 года .
- ^ а б в Орзель, Чад (25 января 2010 г.). "Однофотонное охлаждение: создание демона Максвелла" . Неопределенные принципы . Сайт ScienceBlogs . Проверено 14 ноября 2014 года . Внешняя ссылка в
|publisher=
( помощь ) - ^ Коски, СП; Маиси, В.Ф .; Сагава, Т .; Пекола, JP (14 июля 2014 г.). «Экспериментальное наблюдение роли взаимной информации в неравновесной динамике демона Максвелла» . Письма с физическим обзором . 113 (3): 030601. arXiv : 1405.1272 . Bibcode : 2014PhRvL.113c0601K . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.113.030601 . PMID 25083623 .
- ^ Коски, СП; Маиси, В.Ф .; Pekola, JP; Аверин, Д.В. (23 сентября 2014 г.). «Экспериментальная реализация двигателя Сцилларда с одним электроном» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (38): 13786–9. arXiv : 1402,5907 . Bibcode : 2014PNAS..11113786K . DOI : 10.1073 / pnas.1406966111 . PMC 4183300 . PMID 25201966 .
- ^ Страсберг, П .; Schaller, G .; Брандес, Т .; Эспозито, М. (24 января 2013 г.). «Термодинамика физической модели, реализующей демона Максвелла» . Письма с физическим обзором (представленная рукопись). 110 (4): 040601. arXiv : 1210.5661 . Bibcode : 2013PhRvL.110d0601S . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.110.040601 . PMID 25166147 . S2CID 5782312 .
- ^ Коски, СП; Kutvonen, A .; Хаймович, ИМ; Ала-Ниссила, Т .; Пекола, JP (2015). «Демон Максвелла на чипе как информационный холодильник». Письма с физическим обзором . 115 (26): 260602. arXiv : 1507.00530 . Bibcode : 2015PhRvL.115z0602K . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.115.260602 . PMID 26764980 . S2CID 3393380 .
- ^ Коски, СП; Пекола, JP (16 декабря 2016 г.). «Демоны Максвелла реализованы в электронных схемах» . Comptes Rendus Physique . 17 (10): 1130–1138. Bibcode : 2016CRPhy..17.1130K . DOI : 10.1016 / j.crhy.2016.08.011 .
- ^ Pekola, JP; Голубев Д.С. Аверин, Д.В. (5 января 2016 г.). «Демон Максвелла, основанный на единственном кубите». Physical Review B . 93 (2): 024501. arXiv : 1508.03803 . Bibcode : 2016PhRvB..93b4501P . DOI : 10.1103 / PhysRevB.93.024501 . S2CID 55523206 .
- ^ Фернандо Х. Корбато ( 23 января 2002 г. ). «Поверьте нам на слово» . Проверено 20 августа 2006 .
- ^ Катер (1947) , стр 640-647. см. также Дауб (1970), перепечатанный в Leff & Rex (1990) , стр. 37–51.
- ^ Адамс (1919) , стр. 267.
Рекомендации
- Катер, HD, изд. (1947). Генри Адамс и его друзья . Бостон.
- Дауб, Э.Е. (1967). «Атомизм и термодинамика». Исида . 58 (3): 293–303. DOI : 10.1086 / 350264 . S2CID 143459461 .
- Лефф, Харви С. и Эндрю Ф. Рекс, изд. (1990). Демон Максвелла: энтропия, информация, вычисления . Бристоль: Адам-Хильгер. ISBN 978-0-7503-0057-5.
- Лефф, Харви С. и Эндрю Ф. Рекс, изд. (2002). Демон Максвелла 2: энтропия, классическая и квантовая информация, вычисления . CRC Press . ISBN 978-0-7503-0759-8.
- Адамс, Х. (1919). Деградация демократической догмы . Нью-Йорк: Кессинджер. ISBN 978-1-4179-1598-9.
Внешние ссылки
- Как демон Максвелла продолжает удивлять ученых
- Беннетт, CH (1987) "Демоны, двигатели и второй закон", Scientific American , ноябрь, стр. 108-116.
- Биндер, П.-М. (2008). «Размышления на стене света». Наука . 322 (5906): 1334–1335. DOI : 10.1126 / science.1166681 . PMID 19039125 . S2CID 42821883 .
- Эрман Дж. И Нортон Дж. (1998). «Экзорцист XIV: Гнев демона Максвелла. Часть I. От Максвелла до Сцилларда» (PDF) . Исследования по истории и философии науки Часть B: Исследования по истории и философии современной физики . 29 (4): 435–471. Bibcode : 1998SHPMP..29..435E . DOI : 10.1016 / S1355-2198 (98) 00023-9 .
- Эрман Дж. И Нортон Дж. (1999). «Экзорцист XIV: Гнев демона Максвелла. Часть II. От Сцилларда до Ландауэра и не только» (PDF) . Исследования по истории и философии науки Часть B: Исследования по истории и философии современной физики . 30 (1): 1–40. Bibcode : 1999SHPMP..30 .... 1E . DOI : 10.1016 / s1355-2198 (98) 00026-4 .
- Фейнман, Р.П .; и другие. (1996). Лекции Фейнмана по вычислениям . Эддисон-Уэсли. С. 148–150 . ISBN 978-0-14-028451-5.
- Джорди, WH (1952). Генри Адамс: научный историк . Новый рай. ISBN 978-0-685-26683-0.
- Хан, Салман. «Демон Максвелла» . Архивировано из оригинала на 2010-03-17.
- Maroney, OJE (2009) " " Обработка информации и термодинамическая энтропия "Стэнфордская энциклопедия философии (издание осень 2009 г.)
- Максвелл, Дж. К. (1871 г.). Теория тепла . Лондон, Нью-Йорк [и др.] Лонгманс, Грин., переиздано (2001) Нью-Йорк: Дувр, ISBN 0-486-41735-2
- Нортон, Дж. (2005). «Пожиратели лотоса: принцип Ландауэра и возвращение демона Максвелла» (PDF) . Исследования по истории и философии науки Часть B: Исследования по истории и философии современной физики . 36 (2): 375–411. Bibcode : 2005SHPMP..36..375N . CiteSeerX 10.1.1.468.3017 . DOI : 10.1016 / j.shpsb.2004.12.002 .
- Райзен, Марк Г. (2011) «Демоны, энтропия и поиски абсолютного нуля», Scientific American , март, стр. 54-59.
- Рини, Патрисия. «Ученые создают наномашины» , Рейтер , 1 февраля 2007 г.
- Руби, Дж. Мигель, « Нарушает ли природа второй закон термодинамики? »; Scientific American, октябрь 2008 г .:
- Splasho (2008) - Историческое развитие демона Максвелла
- Вайс, Питер. «Нарушение закона - может ли квантовая механика + термодинамика = вечное движение?» , Новости науки , 7 октября 2000 г.