Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 26
Вроде как это называется демоном Максвелла? Только он не работает без затрат энергии.
А они идут на лазерный пинцет. Общий смысл прост: мы предсказываем движение объекта, если предсказано движение в нужную нам сторону, то отпускаем пинцет, если нет — продолжаем удерживать. То, что движение можно предсказать с достаточной надежностью — это большой прорыв, но говорить о новом типе двигателя преувеличение. Ну представьте, что плот кидает плавучий якорь, когда его несет в море, и вытаскивает, когда его несет к берегу, в итоге пришвартовались на «новом типе двигателя, работающем на информации».
Совершенно верно. В данном случае энергию потребляет пинцет. И мужик, который вытаскивает якорь.
И ещё компьютер, на котором работает байесовский метод.
В случае большого тяжёлого плота в расходе энергии больше будет вклад перетаскивания якоря, а в случае микрообъекта – питания управляющего компьютера.
Как почитаешь новости (тоже информация) - ух как тянет двигать в новые страны!
А чтобы возникли тепловые колебания молекул воды не нужно потратить энергию на её нагрев? Эдак и ДВС просто подхватывает энергию от сгорания топлива в окружающей среде, когда она находится в нужном месте, чтобы двигаться.
ДВС всё-таки подхватывает энергию от сгорания внутри самого ДВС :)
П.С. Ну или если я что-то пропустил и уже есть ДВС(или вообще какие-то работающие двигатели), которые могут работать исключительно на энергии, которую они берут из окружающей среды при "нормальных" для нац температурах, то мне было бы интересно про такие почитать.
Все ДВС используют окружающую среду для получения энергии. Про цикл Карно можно почитать, если поглубже в физику процесса.
Они используют окружающую среду. Но разве они берут энергию из окружающей среды?
Топливо и воздух для двигателя вполне себе окружающая среда (среда прошла, чуваки)
Топливо это точно не окружающая среда в данном случае. Это именно что топливо.
Дак достали-то его из окружающей среды. И срабатывает вполне информационно - только когда оно оказывается в нужном месте (в камере сгорания).
В целом мой пост - сарказм и доведение до абсурда, пожалуй. Портить шутку объяснениями обидно, ещё обиднее, когда сам свою шутку не до конца понимаешь, потому что тупой. Но я попробую.
лазерную ловушку
Лазерная ловушка разве не требует энергии?
исключительно благодаря расчётам и без затрат энергии
Датацентры присмотрелись с интересом к этой штуке - расчёты без затрат энергии! Это ж сколько биткоинов можно намайнить.
Среда участвует в процессе работы двигателя и является необходимым фактором. Но если зарываться в глубоко-фундаментальное определение энергии... не, слишком страшно)
хорошо бы на вероятностях двигатель разработать.
Видимо, это неудачный перевод статьи или что-то такое. Поэтому поясню:
Термодинамика говорит, что нельзя тепловую энергию превращать в движение (ну или в электричество). В движение можно превращать только разность температур, да и то не со 100% КПД. То есть двигатель вида «тепло→движение» невозможен (всякие паровые машины сюда не попадают, так как они тратят ещё воду).
Демон Максвелла якобы опровергает пункт 1, создавая разность температур «из ничего» (пропуская быстрые молекулы вправо, а медленные влево).
Есть объяснение, почему Демон Максвелла не заработает: ему понадобится энергия для работы, которая превысит (в самом лучшем случае сравняется) с энергией, которую можно выработать из созданной Демоном разности температур.
Если проанализировать энергетические затраты Демона, то можно увидеть, что бо́льшую часть энергии он тратит на принятие решения «быстрая молекула или медленная».
Если «запитать» Демона битовым потоком от некоторого Оракула, то Демон сможет работать с гораздо меньшими затратами энергии. Получаем двигатель вида «тепло+информация→движение», намёк на который есть в данной статье.
Может ли это пригодиться на практике? Да, может. Дело в том, что иногда имеющиеся быстрые и медленные молекулы не находятся «совсем в беспорядке», а получены от некоторого Процесса, в котором всё ещё имеется нужная информация. То есть в молекулах есть «тайный порядок», демону не очевидный. Если грамотно организовать передачу информации от Процесса к Демону, то можно будет высосать «высокоуровневую» энергию (движение или электричество) из «тепловых отходов» Процесса.
Я думаю, что абсолютное значение энтропии нельзя измерить как раз из-за описанного выше эффекта. Если у нас есть система «в беспорядке», то это не значит, что она «на самом деле» в беспорядке. Может, например, оказаться, что состояние системы — результат работы криптографического генератора случайных чисел. В любой момент может прийти добрый дядя и дать нам крипто-ключ от этого состояния, после чего «энтропия» для нас превратится в «энергию».
Кажется, я только что придумал криптографически-защищённую батарею, энергия в которой зашифрована и не может быть получена без ключа :)
Возвращаясь к нашим реалиям, уже сейчас описанный выше подход может быть использован для снижения энергопотребления микропроцессоров при помощи частичного обращения операций: в результате работы различных логических блоков процессора (например, блока деления) образуется «логический мусор», который можно или тупо «перезаписать» другой информацией (а значит, потерять энергию, ибо сопротивление и перезарядка ёмкостей), или воспользоваться тем, что этот мусор имеет некий порядок. Используя знания о порядке, полученные от блока деления, можно обратить мусор в пригодную для использования энергию, благодаря чему следующая операция деления будет выполнена с меньшими энергозатратами.
Материальный носитель этого битового потока сам будет рассеивать в приёмнике бо́льшую энергию, чем экономится на разделении молекул.
Если бы объектам микромира можно было бы придать макросвойства (такие как целенаправленное поведение), они бы потеряли свои микросвойства.
Материальный носитель этого битового потока сам будет рассеивать в приёмнике бо́льшую энергию, чем экономится на разделении молекул.
Но это не принципиальная проблема. Материальный носитель можно вывести из системы Демона (например, вернуть Оракулу на перезапись), чтобы этот носитель не участвовал в подсчёте баланса энергии системы Демона.
Кроме того, в молекулах может быть скрытый порядок, Демону не известный, но известный Оракулу. Тогда можно обойтись «маленьким» носителем. Например, молекулы всегда всегда приходят Демону в порядке быстрая-быстрая-медленная-медленная-быстрая-быстрая-медленная-медленная… Демон может анализировать каждую молекулу индивидуально, а может получить от Оракула маленький носитель с четырьмя битами информации, который он будет использовать «по кругу».
Так какая разница? Вы будете получать упорядоченное движение в одном месте, затрачивая энергию в другом. В незамкнутой системе никто не мешает нарушать законы термодинамики, но в этом нет никакой новизны. Можно просто лазером солнечный парус разгонять, тоже будет упорядоченное движение с затратой энергии в другом месте.
Вы будете получать упорядоченное движение в одном месте, затрачивая энергию в другом. В незамкнутой системе никто не мешает нарушать законы термодинамики, но в этом нет никакой новизны.
Я не спорю ни с одним из этих утверждений. Я просто пытаюсь сказать, что тепло в движение преобразовать нельзя, а «тепло плюс информацию» в движение преобразовать можно. Отсюда и пафосные названия таких устройств: «информационный двигатель» или «информационная батарейка».
Информация нарушает замкнутость системы, да. Приток информации может снизить энтропию. Просто это может быть неочевидно, вот я и поясняю на примере Демона Максвелла.
В данном случае замкнутость системы нарушает не информация, а её носитель.
В этом моменте я с вами не согласен. Да, носитель нарушает замкнутость системы, но, повторюсь, он может как входить в систему, так и выходить из неё в каком-то смысле в неизменном виде (например, выносить энергии столько, сколько вносить), но именно наличие в носителе информации (а не случайного мусора) имеет решающее значение.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Учёные разработали двигатель «на информации»