Makarov Physics Suite – Демон Максвелла
512 упругих шариков летают в стеклянном ящике, разделённом перегородкой с окошком. У окошка сидит «демон» Максвелла: он пропускает быстрые частицы направо, медленные - налево. Через минуту справа горячо, слева холодно, и это без всякой работы над газом - кажется, что второе начало термодинамики нарушено. Но тут модель ведёт бухгалтерию. Температура каждой половины считается честно, из кинетической энергии: T = 2E/(3NkB). Энтропия - через S/kB = ΣN·ln(VT^{3/2}/N). И каждое решение демона - один бит памяти. Пока демон помнит, он ничего не нарушает; но память конечна, и чтобы её стереть, по принципу Ландауэра нужно отдать в термостат не меньше kBT·ln 2 тепла на бит. Нажмите «стереть память» - и в балансе появится ровно та цена, которую демон задолжал. Столкновения - упругие, трёхмерные, с точным сохранением Σmv²/2; порог скорости у окошка можно двигать и смотреть, как меняются температуры и счёт битов.
Название:
Makarov Physics Suite – Демон Максвелла
Категория:
Наука