सूचना को ऊर्जा में बदलने का सफल प्रयोग

27 सितंबर 2010 को, शाओची टोयाबे के नेतृत्व में जापानी वैज्ञानिकों के एक समूह ने एक दिलचस्प प्रयोग के परिणामों को प्रकाशित किया, जो काल्पनिक सिलार्ड मशीन के सिद्धांत के अनुसार जानकारी को ऊर्जा में परिवर्तित करने की व्यावहारिक व्यवहार्यता साबित करता है। निरंतर प्रतिक्रिया नियंत्रण (दो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों को बदलते हुए) के प्रभाव में, वैज्ञानिकों ने एक सर्पिल सीढ़ी पर चढ़ने के लिए एक पॉलीस्टायर्न कण प्राप्त करने में कामयाब रहे, जो आसपास की हवा में अणुओं के ब्राउनियन गति से ऊर्जा प्राप्त कर रहा था।





^{एक वैज्ञानिक कार्य से दृष्टांत मैक्सवेल दानव को दर्शाता है, जो प्रयोग में मदद करता है।}



वैज्ञानिक कार्य "सूचना ताप इंजन: फीडबैक नियंत्रण द्वारा सूचना को ऊर्जा में परिवर्तित करना" सार्वजनिक डोमेन में है , आप अपने आप को प्रयोग से परिचित कर सकते हैं।



दरअसल, आरेख में अनुभव का सार दिखाया गया है। 1 मेगाहर्ट्ज के दोलन आवृत्ति के साथ दो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र। कण की गति की निगरानी एक माइक्रोस्कोप (प्रत्येक 1.1 एमएस, एक्सपोज़र 0.3 एमएस) पर एक वीडियो कैमरा द्वारा की गई थी, और हर बार जब सीढ़ी के एक नए चरण में कूदते हैं, तो विद्युत क्षेत्रों की दिशा बदल जाती है ताकि कण वापस रोल न करें। फिर ब्राउनियन गति ने उसे सीढ़ियों के अगले चरण पर फेंक दिया - और इसी तरह।







नतीजतन, सीढ़ियों के एक हिस्से में "गर्म" अणु इकट्ठा होते हैं, और "ठंड" नीचे रहती है, हालांकि शुरू में संतुलन थर्मोडायनामिक प्रणाली को बाहर से कोई ऊर्जा नहीं मिली। इसे गर्म या हाइलाइट नहीं किया गया था। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों की दिशा के बारे में केवल बाहरी जानकारी से प्राप्त प्रणाली (मोटे तौर पर बोल, 0 या 1)।



यह पता चला है कि जापानियों ने पहले इंजन को ऊर्जा में बदलने में सक्षम बनाया। विशेषज्ञों के अनुसार, यह आविष्कार नैनोमैचिन की ऊर्जा आपूर्ति में क्रांति लाएगा।



संक्षिप्त ऐतिहासिक पृष्ठभूमि। 1929 में, अमेरिकी परमाणु भौतिक विज्ञानी लियो सिलार्ड ने एक सैद्धांतिक निर्माण ( सिलार्ड की मशीन ) का वर्णन किया जिसमें एक सूक्ष्म आकार का एक काल्पनिक बुद्धिमान प्राणी ( मैक्सवेल का दानव ) एक आइसोथर्मल माध्यम से ऊर्जा पंप करता है और इसे काम पर बदल देता है।



80 साल तक चली एक भयंकर बहस के बाद, भौतिक विज्ञानी इस नतीजे पर पहुँचे कि मैक्सवेल के राक्षसों ने थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम का उल्लंघन नहीं किया। इस प्रकार, सिलार्ड की मशीन को वास्तविकता में बनाया जा सकता है। हालाँकि, अब तक किए गए प्रयोगों ने इस परिकल्पना की स्पष्ट पुष्टि नहीं दी है।