Дифракционный демон Максвелла

Сообщение №66204 от Broglie 02 января 2010 г. 19:19
Тема: Дифракционный демон Максвелла

Обычно говоря о гипотетической возможности селекции "демоном Максвелла" частиц равновесного газа по скоростям (импульсам), как правило, забывают, что импульс - величина векторная. Почему бы не рассмотреть варианты такой модификации "демона Максвелла", которая сепарировала бы частицы в зависимости от углового направления их движения в геометрическом пространстве, а не от скалярной величины их импульса?

Я обнаружил об этом в интернете любопытный материал (авторство не моё, прошу вопросы не задавать ):

http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_short_rus.pdf
http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_full_rus.pdf
http://savukov.ru/opticjourn_77_01_2010_rus.pdf


Отклики на это сообщение:

> Обычно говоря о гипотетической возможности селекции "демоном Максвелла" частиц равновесного газа по скоростям (импульсам), как правило, забывают, что импульс - величина векторная. Почему бы не рассмотреть варианты такой модификации "демона Максвелла", которая сепарировала бы частицы в зависимости от углового направления их движения в геометрическом пространстве, а не от скалярной величины их импульса?

> Я обнаружил об этом в интернете любопытный материал (авторство не моё, прошу вопросы не задавать ):

> http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_short_rus.pdf
> http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_full_rus.pdf
> http://savukov.ru/opticjourn_77_01_2010_rus.pdf

Можно использовать и селекцию по модулю, да она и сама происходит во многих системах - если интересно, то приведу реальный и давно известный пример!


> > Обычно говоря о гипотетической возможности селекции "демоном Максвелла" частиц равновесного газа по скоростям (импульсам), как правило, забывают, что импульс - величина векторная. Почему бы не рассмотреть варианты такой модификации "демона Максвелла", которая сепарировала бы частицы в зависимости от углового направления их движения в геометрическом пространстве, а не от скалярной величины их импульса?

> > Я обнаружил об этом в интернете любопытный материал (авторство не моё, прошу вопросы не задавать ):

> > http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_short_rus.pdf
> > http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_full_rus.pdf
> > http://savukov.ru/opticjourn_77_01_2010_rus.pdf

> Можно использовать и селекцию по модулю, да она и сама происходит во многих системах - если интересно, то приведу реальный и давно известный пример!

Реальный и давно известный? Ну-ну, любопытно!..


> > > Обычно говоря о гипотетической возможности селекции "демоном Максвелла" частиц равновесного газа по скоростям (импульсам), как правило, забывают, что импульс - величина векторная. Почему бы не рассмотреть варианты такой модификации "демона Максвелла", которая сепарировала бы частицы в зависимости от углового направления их движения в геометрическом пространстве, а не от скалярной величины их импульса?

> > > Я обнаружил об этом в интернете любопытный материал (авторство не моё, прошу вопросы не задавать ):

> > > http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_short_rus.pdf
> > > http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_full_rus.pdf
> > > http://savukov.ru/opticjourn_77_01_2010_rus.pdf

> > Можно использовать и селекцию по модулю, да она и сама происходит во многих системах - если интересно, то приведу реальный и давно известный пример!

> Реальный и давно известный? Ну-ну, любопытно!..

Поверхность воды и прилегающая к ней прозрачная паровая прослойка в 1,5...2,0 мм, которую не может замутить даже пыль, в которую вылетают самые быстрые молекулы воды, согласно известного распределения молекул по скоростям и вновь падают в поверхность жидкости. Вот уже и естественный демон Максвелла и он имеет уже и практическое приложение, а именно: получение опреснённой воды, посредством вымораживающего захвата самовылетающих наиболее интенсивных молекул воды. Обычно это делается намораживанием на вращающиеся теплопроводные металлические диски, вращением выносящие намораживаемые молекулы воды в зону её сброса и вновь поворачиваемые на намораживание. Есть даже такие методики определять энергетику вылетающих молекул, посредством варьирования энергетики бомбардирующей пыли и с учётом температур, энергии пылинок и пр. проводятся измерения и наоборот - посредством контролируемого теплосодержания жидкости, толщины этой прозрачной области контролировать энергетику пыли.



> > Реальный и давно известный? Ну-ну, любопытно!..

> Поверхность воды и прилегающая к ней прозрачная паровая прослойка в 1,5...2,0 мм, которую не может замутить даже пыль, в которую вылетают самые быстрые молекулы воды, согласно известного распределения молекул по скоростям и вновь падают в поверхность жидкости. Вот уже и естественный демон Максвелла и он имеет уже и практическое приложение, а именно: получение опреснённой воды, посредством вымораживающего захвата самовылетающих наиболее интенсивных молекул воды. Обычно это делается намораживанием на вращающиеся теплопроводные металлические диски, вращением выносящие намораживаемые молекулы воды в зону её сброса и вновь поворачиваемые на намораживание. Есть даже такие методики определять энергетику вылетающих молекул, посредством варьирования энергетики бомбардирующей пыли и с учётом температур, энергии пылинок и пр. проводятся измерения и наоборот - посредством контролируемого теплосодержания жидкости, толщины этой прозрачной области контролировать энергетику пыли.

Нет, ну можно привести массу бытовых ситуаций, в которых существуют быстрые молекулы. Хотя бы пар из носика чайника. Но речь идёт наверное не об этом, а о том как с помощью какой-то плёнки отделить горячие молекулы от холодных. Вот так, без усилий, создать разность температур. А вакуум-сушка это никакой не демон Максвелла. Это обычное испарение с ускоренным отводом испарившихся молекул. Кроме того самовылетающие молекулы, они были быстрыми внутри жидкости. А когда они самовылетели, они уже потеряли энергию на этом скачке. И они могут даже оказаться более медленными, чем молекулы окружающего воздуха.
Вот химические демоны Максвелла, они в изобилии существуют в организмах. Так, в почках легко отделяются отходы жизнедеятельности. В желудке - поглощаются только нужные организму вещества.
Насчёт сепарации по направлению, это всё есть у фотонов. Законы оптики, поляризации. Но вот к молекулам поляризация как-то пока не встречалась.


>
> Насчёт сепарации по направлению, это всё есть у фотонов. Законы оптики, поляризации.

Для диффузного (пространственно изотропного) излучения - никакой сепарации по направлению не должно быть. Однако же в описанных случаях (см. ссылки) эта сепарация есть. Для понимания "драматизма ситуации" достаточно вспомнить, что термодинамически равновесное "чёрное излучение" - это частный случай всё того же диффузного излучения (c планковским спектром).


>
> > > Реальный и давно известный? Ну-ну, любопытно!..

> > Поверхность воды и прилегающая к ней прозрачная паровая прослойка в 1,5...2,0 мм, которую не может замутить даже пыль, в которую вылетают самые быстрые молекулы воды, согласно известного распределения молекул по скоростям и вновь падают в поверхность жидкости. Вот уже и естественный демон Максвелла и он имеет уже и практическое приложение, а именно: получение опреснённой воды, посредством вымораживающего захвата самовылетающих наиболее интенсивных молекул воды. Обычно это делается намораживанием на вращающиеся теплопроводные металлические диски, вращением выносящие намораживаемые молекулы воды в зону её сброса и вновь поворачиваемые на намораживание. Есть даже такие методики определять энергетику вылетающих молекул, посредством варьирования энергетики бомбардирующей пыли и с учётом температур, энергии пылинок и пр. проводятся измерения и наоборот - посредством контролируемого теплосодержания жидкости, толщины этой прозрачной области контролировать энергетику пыли.

> Нет, ну можно привести массу бытовых ситуаций, в которых существуют быстрые молекулы. Хотя бы пар из носика чайника. Но речь идёт наверное не об этом, а о том как с помощью какой-то плёнки отделить горячие молекулы от холодных. Вот так, без усилий, создать разность температур. А вакуум-сушка это никакой не демон Максвелла.

Нет, это не вакуум-выпарная сушка - это естественный процесс, происходящий при нормальных условиях.

Это обычное испарение с ускоренным отводом испарившихся молекул. Кроме того самовылетающие молекулы, они были быстрыми внутри жидкости. А когда они самовылетели, они уже потеряли энергию на этом скачке. И они могут даже оказаться более медленными, чем молекулы окружающего воздуха.

Вылетают то они с внутренними скоростями, замедляются и вновь падая на поверхность ускоряясь до энергии преодоления пов. натяжения.

> Вот химические демоны Максвелла, они в изобилии существуют в организмах. Так, в почках легко отделяются отходы жизнедеятельности. В желудке - поглощаются только нужные организму вещества.
> Насчёт сепарации по направлению, это всё есть у фотонов. Законы оптики, поляризации. Но вот к молекулам поляризация как-то пока не встречалась.

В каком смысле поляризация, например, молекула воды полярна и ряда др. жидкостей, нитробензола, спирта и пр. И эта поляризация определяет свойства и характер..?


> >
> > Насчёт сепарации по направлению, это всё есть у фотонов. Законы оптики, поляризации.

> Для диффузного (пространственно изотропного) излучения - никакой сепарации по направлению не должно быть. Однако же в описанных случаях (см. ссылки) эта сепарация есть. Для понимания "драматизма ситуации" достаточно вспомнить, что термодинамически равновесное "чёрное излучение" - это частный случай всё того же диффузного излучения (c планковским спектром).

Я ничего не понял, давно это было, 35 лет назад. Хотелось бы строгости и конкретности в выражениях. Как это "термодинамически равновесное "чёрное излучение" - это частный случай диффузного излучения (c планковским спектром)"


> Я ничего не понял, давно это было, 35 лет назад. Хотелось бы строгости и конкретности в выражениях. Как это "термодинамически равновесное "чёрное излучение" - это частный случай диффузного излучения (c планковским спектром)"

Строгость и конкретность - в первоисточниках. По поводу их содержания я уже говорил, что авторство не моё, и таскать из них сюда в форум отдельные фразы я небуду. Ещё раз привожу ссылки:

http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_short_rus.pdf
http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_full_rus.pdf
http://savukov.ru/opticjourn_77_01_2010_rus.pdf

P.S. Если нет желания и (или) времени читать обсуждаемый материал, то не корректно пытаться угадать его содержание по отдельным фразам поста.


> > Я ничего не понял, давно это было, 35 лет назад. Хотелось бы строгости и конкретности в выражениях. Как это "термодинамически равновесное "чёрное излучение" - это частный случай диффузного излучения (c планковским спектром)"

> Строгость и конкретность - в первоисточниках. По поводу их содержания я уже говорил, что авторство не моё, и таскать из них сюда в форум отдельные фразы я небуду. Ещё раз привожу ссылки:

> http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_short_rus.pdf
> http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_full_rus.pdf
> http://savukov.ru/opticjourn_77_01_2010_rus.pdf

> P.S. Если нет желания и (или) времени читать обсуждаемый материал, то не корректно пытаться угадать его содержание по отдельным фразам поста.

Прошу прощения, но к PDF у меня отвращение с давних времён. Так что я выхожу из игры.


> > http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_short_rus.pdf
> > http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_full_rus.pdf
> > http://savukov.ru/opticjourn_77_01_2010_rus.pdf

> Прошу прощения, но к PDF у меня отвращение с давних времён. Так что я выхожу из игры.

>

Перекодировать в djvu?


> > > http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_short_rus.pdf
> > > http://savukov.ru/viniti_0507_b2009_full_rus.pdf
> > > http://savukov.ru/opticjourn_77_01_2010_rus.pdf

> > Прошу прощения, но к PDF у меня отвращение с давних времён. Так что я выхожу из игры.

> >

> Перекодировать в djvu?

Кажется, модератор дал понять, что это - плохая идея.


Для введения в тему на уровне минимальной достаточности - приведу здесь реферат (более - не могу, авторские права) обсуждаемой статьи.

"Статья посвящена результатам экспериментальной проверки теоретического предположения, согласно которому базовый аксиоматический постулат статистической физики о равновероятности пребывания замкнутой системы в любом из доступных ей микросостояний может быть несправедлив для неэргодических случаев. В ходе фотометрических экспериментов, призванных зафиксировать прогнозируемую потерю изотропности диффузным световым полем вследствие его контакта с двумерной дифракционной решёткой фазового типа, выявилось значимое отклонение от закона Ламберта при рассеянии диффузного фотонного газа поверхностью решётки. Это приводило к появлению угловой анизотропии потоков излучения в изначально однородном световом поле. Полученные результаты дают основание для ревизии определения наиболее вероятного макросостояния замкнутой системы".


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100