Dátum: 2020. július 14. kedd    Mai névnap(ok): Örs, Stella


képgaléria kertpont.hu sakk linkajánló
 
Előadóművészet
Irodalmi szekció
Képzőművészet
Társadalom
Könyvsarok
Képgaléria
Ráday utca
Reál
Kiadványok
POSZT
Enciklopédia
CITY BALETT ALAPÍTVÁNY
HARMÓNIA ALAPÍTVÁNY
Terasz Archív
Kortárs Mozgásművészeti Portál
Nemzeti Színház
Bessenyei Ferenc honlapja
PREMIER
Maxwell-démon!

A természet különféle törvényei a nagyméretű rendszerekben megnyugtatóan ismertek már, tulajdonképpen ritkán mutatkoznak váratlan jelenségek. Ilyen törvény például a hőtan (termodinamika) második főtétele, amely a folyamatok spontán végbemenetelének irányát jelöli ki. A rend a rendezetlenség felé halad, és ahhoz, hogy ezt megváltoztassuk, munkát kell befektetni, miáltal abban a nagyobb rendszerben, ahol a hulladék hőt is számításba vesszük, összességében mégis csak érvényesül a második főtétel. Például lehet, hogy rendet teszünk a bolygónkon, de azon az áron, hogy a világegyetem összes rendetlensége növekszik.
  A termodinamika törvényeinek megerőszakolhatatlanságára klasszikus gondolati példa a Maxwell-démon. Egy edényt két részre osztunk. Ha az egyik felébe forró gázt, a másikba hideget töltünk, és kis rést nyitunk az elválasztó falon, akkor egy idő múlva a hőmérséklet kiegyenlítődik. Magától nem alakulhat ki az a helyzet, hogy a forró gázt alkotó molekulák mind az egyik rekeszbe, a hideget alkotók a másikba gyülekeznek, miáltal az edény két fele más-más hőmérsékletű lesz. Milyen jó is volna: a hőmérsékletkülönbség rovására gépeket lehetne hajtani!
Igen ám, de mi lenne, ha olyan pici lyukat fúrnánk csupán az elválasztó falba, hogy azon csak egy molekula férne át, és ebbe a lyukba egy parányi, de okos démont ültetnénk, amely lezárja a rést, ha mondjuk lassú molekula érkezik, amely így visszapattan, de kinyitja a gyorsaknak? Ily módon minden munkabefektetés nélkül mégis kialakulhatna a hőmérsékletkülönbség! A dolog lehetetlensége abban áll, hogy olyan bonyolult intelligens gépet kellene alkotni, hogy annak működése már megbízhatatlan volna, és a gép késlekedne, végtelen okosságában tökéletesen hülyének bizonyulna, nem tudná ellátni a feladatát. Ebben aztán meg is nyugszanak a klasszikus mérnöki tudományok: a termodinamika törvényei nem áthághatók, csodák nincsenek.
  A termodinamika azonban a rengeteg részecskéből álló nagy rendszerek statisztikailag érvényesülő törvényeit foglalja össze. A nagy léptékű világban megismert szigorral nem tud érvényesülni olyan esetekben, amikor csak néhány, vagy egyetlen elemi részecskéről van szó. Éppen efelé a tartomány felé halad a nanotechnológia, a XXI. század legizgalmasabb mérnöki területe. Gépeket építene, amelyek befurakodnak a sejtekbe, és programozott műtéteket hajtanak végre; bemásznak az érhálózatba, és lefaragják a trombózist és infarktust okozó dugulásokat.
  Közeledik a nanotechnológia igazi problémája. Máshogy kell megtervezni azokat a gépeket, amelyekre nem lehet egyszerűen kiróni a termodinamika egyenleteit, törvényeit. Meg kell alkotni azok megfelelőit közvetlenül az elemi részek világára, ahol a megdöbbentő kvantumjelenségek uralkodnak: az alagúteffektus, a határozatlansági reláció, távolhatások, részecskecserélő kölcsönhatások. Olyan műszaki világ közelít, ahol a helynek,, a méreteknek, az erőnek, az időtartamnak a mérnöki tudományokban megszokott jelentése az értelmét veszti - és a megszokott törvényekre sem támaszkodhatunk, mert nem érvényesülnek minden egyes esetben.
[ Füredi László ]
2002-08-15 18:05:00