Новый Мир ( № 10 2008)

Демон Максвелла в последние годы кочует из одной книжки по нанотехнологиям в другую, а между тем к нанотехнологиям он имеет весьма косвенное отношение. “Демон Максвелла” — это метафора, которая демонстрирует вечный двигатель “второго рода”. Мы все знаем, что теплое остывает, нагревая холодное. При этом растет энтропия системы. А что было бы, если бы холодное было способно отдавать энергию теплому и нагревать его еще больше? Тогда бы мы получили практически неисчерпаемый источник энергии, например Мировой океан. Его энергии нам бы хватило навсегда. Максвелл предложил такую мыслительную конструкцию: в двух сообщающихся через закрытое заслонкой отверстие сосудах находится газ одинаковой температуры. Демон караулит заслонку. Как только к отверстию подлетает из левого сосуда молекула с высокой энергией, демон открывает заслонку и пропускает “горячую” молекулу в правый сосуд. Если “холодная” частица прилетает к заслонке из правого сосуда, демон пропускает ее в левый. Таким образом энтропия системы понижается, а остывающий левый сосуд нагревает правый. Кобаяси пишет, что если вместо демона поставить наноустройство, оно сможет проделать всю работу за него. Но ведь демон-то не потребляет энергии! И система остается полностью замкнутой, а любое устройство нужно питать, то есть тратить на него энергию извне. Учитывая, сколь ничтожен энергетический выигрыш от одной молекулы, пролетевшей из левого сосуда в правый, и сколько энергии придется потратить на слежение за молекулой, определение ее скорости и направления и, наконец, на открытие заслонки, можно уверенно сказать — игра не стоит свеч. Что, впрочем, буквально следует из Второго начала термодинамики. А что касается снижения энтропии открытой системы — то есть получающей энергию извне, это наблюдается уже давно в процессах самоорганизации, которыми, в частности, занимается синергетика. Так что здесь нанотехнологии ничего существенно нового не принесли.

Жаль, что в погоне за яркими метафорами иногда забывается суть дела.

 

Философские науки. Научный образовательный просветительский журнал. М., 2008, № 1, 160 стр.

Я не часто заглядываю в этот журнал, но этот номер особый. В нем в разделе “Философия и наука” собраны статьи, посвященные философскому осмыслению нанонауки, нанотехнологий и наномира. Мне это было очень интересно. Но — увы.