Константа Демона Максвелла (информационно-энергетическая эквивалентность)

Статья New Scientist: Призовите «демона», чтобы превратить информацию в энергию

Скорость света c преобразуется между пространством и временем, а также появляется в Е знак равно м с 2 .

Демон Максвелла может превращать информацию, подаваемую в систему, в энергию, что предполагает наличие постоянной «d», такой что Е знак равно я * ф ( г ) где i — информация, а f — функция от d.

Если d появляется в формуле, связывающей энергию и информацию, подобно тому, как с связывает энергию и массу, но с является коэффициентом преобразования между пространством и временем, то чему равен da коэффициент преобразования между ними?

Какие размеры имеет d?

Кроме «постоянной демона Максвелла», есть ли другое имя для d?

Или все-таки не "д", а вместо "с" в формуле информационно-энергетической эквивалентности снова появляется "с"? Е знак равно я * ф ( с ) ?

Или тут вообще не константа и ситуация сложнее?

Живые существа эволюционировали, чтобы использовать всевозможные возможности — даже квантовые эффекты в форме фотосинтеза. У живых существ есть чувства, чтобы извлекать информацию из окружающей среды, но используют ли живые клетки какие-либо демонические эффекты, чтобы превратить эту информацию в энергию?

Ответы (3)

Вы ищете это:

http://en.wikipedia.org/wiki/Entropy_in_thermodynamics_and_information_theory#Information_is_physical

Таким образом, один бит информации позволяет выполнить объем работы, равный к Т п ⁡ 2 . Где к постоянная Больцмана и Т – термодинамическая температура.

Я видел статью в Nature, и я думаю, что это ужасно. Они оказывают очень плохую услугу, объясняя, что происходит. То, как они это делают, звучит так, будто они изобрели вечный двигатель, что не соответствует действительности. Как информация была раскрыта в первую очередь? Это включало энергию. И, как будет сказано в термодинамике, больше энергии, чем информация предоставила вам для выполнения работы с шариком.

Таким образом, единица измерения, которую вы ищете, равна kT ln2 Дж/бит. При комнатной температуре (300K) это соответствует 2,8×10⁻²¹ Дж/бит.
Он невероятно крошечный. На самом деле наши лучшие компьютеры выделяют гораздо больше тепла, чем при работе.
Понятно, значит, при e=id d зависит от температуры, а при комнатной температуре один джоуль равен 2,8 зеттабита.
@Roy На самом деле это еще хуже; это означает, что вы не можете получить энергию E от тепловых флуктуаций, если вы не знаете, по крайней мере, E/(kTln2) битов информации о системе , а получение этих знаний будет стоить вам не менее E энергии (в идеальных условиях).

В дополнение, ответ на ваш последний вопрос. Как указывал Раскольников, эта статья лжет о том, что этот процесс может быть источником энергии, и ведь все известные биологические механизмы сбора энергии удовлетворяют энергосбережению; фотосинтез собирает энергию света и различных видов дыхания из химической энергии различных веществ, имеющихся в окружающей среде (которые в большинстве своем также возникают в результате фотосинтеза, за исключением некоторых эзотерических экосистем).

Для передачи информации приходится тратить энергию. То же действовать. Демон Максвелла или машина Сциларда физически (энергетически) нежизнеспособны.
Недавно была сделана установка с использованием графена в растворе с ионами, термически (окружающими) ускоренными, которые приводили в действие светодиод. Ионы сталкиваются с графеном, и кинетическая энергия высвобождает глупые электроны, которые предпочитают течь в графене вместо того, чтобы нейтрализовать ион. Это устройство преобразует случайное движение в организованный поток «а-ля демон Максвелла». Это не бесплатный обед.
Информация ИМО не имеет ничего общего с энергией, и я думаю, что можно показать, что информация не постоянна в замкнутой системе.

Константа Демона Максвелла (информационно-энергетическая эквивалентность)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v