Maxwells demon
Äntligen en tam demon! Låt oss presentera varelsen som folk tror är lösningen på Evighetsmaskinens gåta. Är detta verkligen sant?
Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!
Du lyssnar på: Maxwells demon
Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.
Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.
Transkription64 repliker · 4:16
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Om du någon gång har läst fysik så har du nog hört talas om en varelse vid namn Maxwells demon.
Det är egentligen en omöjlig varelse. Kan du förklara det här närmare Anders?
Maxwells demon hittades på av Maxwell som ett litet tankeexperiment som visade att det var något skumt med fysiken.
Han tänkte sig att man har en låda med luft i. En vanlig luft med rumstemperatur.
Och mellan de två sidorna har man en skiljevägg.
Och i skiljeväggen finns en liten, liten lucka som kan öppnas och stängas lätt.
Och bredvid luckan sitter en demon. Det här är Maxwells demon. Mycket liten.
Och han släpper igenom vissa molekyler men inte andra.
Jaha, vilka?
Jo, han släpper igenom snabba molekyler från höger sida till vänster sida.
Men om det skulle komma en snabb molekyl från vänster så stänger han luckan så att de stannar kvar där.
Och när han ser till att de långsamma hamnar på höger sida.
Det här borde innebära att i en gas är det så att ju snabbare molekyler rör sig desto varmare blir det innebär det här att det blir varmt på ena sidan och kallt på en andra.
Just det.
Det borde väl innebära att man skulle kunna driva en motor nästan med värmeenergin på den ena sidan.
Jajamän.
Och det skapar en evighetsmaskin, intressant?
På sätt och vis. Man får ju inte någon ny energi här.
Men man får ju ett vettigt arbete. Man skulle verkligen kunna driva någonting med det.
Men en evighetsmaskin är inte det omöjligt?
Jo, det är någonting väldigt skumt som pågår här och det var ju det som var max rätt poäng.
Hur kommer det sig att man kan ifrån vanlig luft i rumstemmeratur få varm och kall luft?
Men det här är ju ett tankexperiment. Det funkar ju uppenbarligen inte i verkligheten.
Så den stora frågan var, varför fungerar det inte?
Ja, för det första så måste man ju ha energi för att driva luckan antar jag.
Inte nödvändigtvis. Man skulle ju kunna tänka sig att luckan har en liten fjäder.
Så att när man öppnar den så laddas fjädern upp med den energi som gick åt för att öppna den.
Och när man stänger den, ja då släpper man bara efter fjädern. Så får man tillbaka energin.
Men förlorar man inte alltid litegrann i form av värme och dylikt?
Inte nödvändigtvis det heller. På molekylnivå skulle man nog kunna bygga en väldigt väl fungerande lucka som inte disiperade någon energi.
Men då är ju bara frågan, själva demonen då om man säger så, den måste ju faktiskt avgöra om det är en snabb eller långsam molekyl.
Och det är ju där så att säga frågan får sin lösning.
Därför att den här demonen måste hålla rätt på information.
Och i den klassiska fysiken tänkte man ju inte på information. Det var bara något som fanns.
Men om man tänker efter så inser man att demonen måste lagra den här informationen i någonting.
Han måste ha ett minne.
Och det går åt energi att radera information.
Ja, det borde vi göra.
Det här är ju rätt intressant för det visar ju att det finns en koppling mellan information och värme och energi.
Och det var något man inte tänkt på tidigare.
Men om det går åt energi för att förlora information eller för att göra sig av med information.
Är det då därför som de säger att Maxwells demon är en liten lysande punkt?
Ja, det skulle man kunna säga.
Han skulle behöva göra av med väldigt mycket information eftersom det är många molekyler.
Så den skulle lysa.
Fast normalt brukar man inte tänka sig speciellt mycket om utseendet.
Nej.
Men det finns en intressant poäng här.
Och det är ju det att varför måste han göra sig av med informationen?
Kan han inte komma ihåg allting?
Ja, det är en bra fråga.
Och där kommer man in på det att om demonen hade ett jättestort tomt datominne som han bara kunde fylla så skulle han ju fungera en stund.
Men där ligger också haken.
Ett stort tomt datominne är så att säga en värmeresurs.
Det är ungefär som att vara kopplat till ett kylskåp.
Man kan utvinna energi ur det.
Inte så mycket energi naturligtvis.
Men tillräckligt mycket för att köra igång Maxwell's demon ett tag.
Så det finns en koppling till varför datorn är varm när den kör.
Så det är helt enkelt där haken ligger att det är omöjligt?
Det är omöjligt i det långa loppet.
För en kort stund kan naturligtvis Maxwell's demon köra igång det här.
Men i slutändan så kan man inte lura universum.
Man måste betala igen energin.
För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.