شیطانک ماکسول: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
بدون خلاصۀ ویرایش
بدون خلاصۀ ویرایش
خط ۱:
[[پرونده:Maxwell's demon.svg|چپ|310pxجایگزین=آزمایش ذهنی شیطانک ماکسول|بندانگشتی|نگارهتصویر ایشماتیکی از مدلآزمایش حرکتیذهنی آزمایششیطانک ماکسول]]
<br />
در [[فلسفه فیزیک گرمایی و آماری|فلسفهٔ فیزیک گرمایی و آماری]]، '''شیطان ماکسول''' [[آزمایش فکری|آزمایشی فکری]] است که توسط [[جیمز کلرک ماکسول]]، فیزیک‌دان بریتانیایی، طراحی شد تا «نشان دهد که [[قانون دوم ترمودینامیک]] تنها قطعیت آماری دارد». این آزمایش با توصیف فرضی چگونگی تخطی از قانون دوم ترمودینامیک، ایدهٔ ماکسول را به‌وضوح تبیین می‌کند: مخزنی از مولکول‌های گاز در حال تعادل توسط دیواره‌ای عایق به دو بخش تقسیم شده‌است. تنها راه ارتباطی بین این دو بخش مجزا از طریق دری است که در دیواره تعبیه شده و توسط دربانی به نام «شیطان ماکسول» باز و بسته می‌شود. شیطان تنها به مولکول‌هایی اجازهٔ رفتن به بخش مورد علاقه‌اش از محفظه را می‌دهد که سرعتشان از سرعت متوسط مولکول‌های گاز بیشتر باشد و تنها به مولکول‌هایی که سرعتشان از سرعت متوسط کمتر باشد اجازهٔ رفتن به بخش دیگر را می‌دهد. در نتیجه بخش مورد علاقهٔ شیطان به‌تدریج گرم‌تر و گرم‌تر می‌شود حال آنکه بخش دیگر سردتر و سردتر می‌شود لذا [[آنتروپی]] کاهش می‌یابد.
 
'''شیطانک ماکسول'''، یک آزمایش فکریست که توسط جیمز کلارک ماکسول، در 1867 ساخته و پرداخته شد. در این آزمایش ذهنی، ماکسول راهی را برای نقض فرضی قانون دوم ترمودینامیک پیشنهاد می کند.<ref>{{cite book |author=Cargill Gilston Knott |title=Life and Scientific Work of Peter Guthrie Tait |publisher=[[Cambridge University Press]] |year=1911 |pages=213–215 |chapter=Quote from undated letter from Maxwell to Tait | chapter-url=https://archive.org/stream/lifescientificwo00knotuoft#page/212/mode/2up}}</ref> در این آزمایش ذهنی، یک شیطانک، در کوچکی را بین دو محفظه گازی کنترل می کند. شیطانک بر رد و بدل شدن تک تک ملکول ها نظارت می کند. به گونه ای که اگر مثلاً (طبق شکل) ملکولی با سرعت آهسته بخواهد به سمت چپ برود، یا ملکول سریعی از سمت چپ به سمت راست برود اجازه عبور می دهد، در غیر این صورت اجازه عبور نمی دهد. از آنجا که ملکول هایی با سرعت بالا دمای بالاتری دارند، به مرور زمان مخزن سمت راست گرم تر از مخزن سمت چپ می شود، لذا انتروپی کاهش کل سیستم کاهش یافته و قانون دوم ترمودینامیک نقض می گردد. این آزمایش ذهنی مناظره ها و کار های نظری ما بین ترمودینامیک و نظریه اطلاعات را موجب گشته که تا به امروز نیز ادامه دارد. برخی از دانشمندان مدعی هستند که با توجه به الزامات نظری موجود، امکان ساخت هرگونه دستگاهی که قانون دوم را نقض کند منتفیست.
 
== یادداشت ها ==