NIEMOŻLIWE MASZYNY O PRAWACH TERMODYNAMIKI I OBSESJI ZMIANY ŚWIATA

Transkrypt

1 NIEMOŻLIWE MASZYNY O PRAWACH TERMODYNAMIKI I OBSESJI ZMIANY ŚWIATA

2 2 TROCHĘ TEORII I TROCHĘ HISTORII ZASADY TERMODYNAMIKI

3 3 POCZĄTKI BYWAJĄ TRUDNE... ( ) Vis viva siła życiowa mv 2 i i

4 4 POCZĄTKI BYWAJĄ TRUDNE... ( ) Vis viva siła życiowa mv i i

5 5 PIERWSZE PRAWO TERMODYNAMIKI ( ) du Q W Energia izolowanego układu jest stała Układ doświadczalny Joule a

6 6 DRUGIE PRAWO TERMODYNAMIKI (A LA KELVIN) Q W Nie jest możliwy proces, którego jedynym skutkiem byłoby pobranie pewnej ilości ciepła ze zbiornika i zamiana go na pracę

7 7 DRUGIE PRAWO TERMODYNAMIKI (A LA CLAUSIUS) Q c Q h Nie jest możliwy proces, którego jedynym skutkiem byłoby pobranie ciepła ze zbiornika o niższej temperaturze i przekazanie go do zbiornika o wyższej temperaturze

8 8 DOWÓD RÓWNOWAŻNOŚCI TWIERDZEŃ (W JEDNĄ STRONĘ) Qc Qh W Q

9 9 KTÓTKI KRYZYS ZACHOWANIA ENERGII... (...) Czy zasady, na których budowaliśmy całą fizykę, rozpają się w pył? (...) Gdy słyszycie te słowa, myślicie niewątpliwie o radonie, wielkim współczesnym rewolucjoniście Poincare, 1904

10 10 DZIŚ JEST JUŻ PRZESZŁOŚCIĄ

11 11 KLASYFIKACJA NIEMOŻLIWYCH MASZYN Perpetuum mobile I rodzaju Perpetuum mobile II rodzaju Łamie I ZT (wytwarza energię znikąd) Łamie II ZT (zmienia całe ciepło w pracę)

12 12 KLASYFIKACJA NIEMOŻLIWYCH MASZYN Perpetuum mobile I rodzaju Perpetuum mobile II rodzaju Łamie I ZT (wytwarza energię znikąd) Łamie II ZT (zmienia całe ciepło w pracę) Perpetuum mobile III rodzaju Nie łamie nic i w sumie czemu nie?

13 13 KTO, CO I DLACZEGO PERPETUUM MOBILE I RODZAJU

14 14 CIĘŻEJ Z JEDNEJ STRONY

15 15 MAGICZNA ENERGIA Z MAGNESÓW Design biskupa Johna Wilkinsa (1670)

16 16 PERPETUUM MOBILE JEST ZWYKLE TRUDNE DO DOKŁADNEGO ZANALIZOWANIA! g

17 PERPETUUM MOBILE JEST ZWYKLE TRUDNE DO DOKŁADNEGO ZANALIZOWANIA! 17

18 18 AKADEMIA FRANCUSKA (1775) Akademia postanowiła, iż od tego roku nie będzie rozpatrywać nowych rozwiązań następujących problemów: podwojenie sześcianu, trysekcja kąta, kwadratura koła, konstrukcja perpetuum mobile

19 19 HISTORIA KOŁEM SIĘ TOCZY UK, 1867 Belgia, 1928

20 20 HISTORIA KOŁEM SIĘ TOCZY Belgia, 1932 Kamerun, 1979

21 21 HISTORIA KOŁEM SIĘ TOCZY Belgia, 1985 Francja, 2003

22 22 SIMPLE MAGNETIC OVERUNITY DEVICE (1985) Do dzisiaj podejmowane są próby zakręcania toru w celu stworzenia perpetuum mobile!

23 23 I OCZYWIŚCIE SĄ TEORIE SPISKOWE

24 24 ULUBIONA ROZRYWKA PORZĄDNYCH NAUKOWCÓW PERPETUUM MOBILE II RODZAJU

25 25 ZAPADKA BROWNOWSKA Mechanizm wyjaśniony jakościowo przez Mariana Smoluchowskiego, rozpopularyzowany 50 lat później przez Richarda Feynmana

26 26 ZAPADKA BROWNOWSKA Badania zapadek brownowskich zostały w znowione ze względu na związki z motorami molekularnymi w biofizyce

27 27 Druga zasada termodynamiki zajmuje, moim zdaniem, naczelne miejsce wśród praw Natury. Jeśli ktoś zwróci Ci uwagę, że twoja teoria jest sprzeczna z równaniami Maxwella tym gorzej dla równań Maxwella. Jeśli zostanie ona odrzucona w eksperymentach cóż, można mieć nadzieję, że doświadczalnicy zwalili sprawę. Ale jeśli twoja teoria okaże się sprzeczna z drugą zasadą termodynamiki, nie ma dla Ciebie nadziei pozostaje tylko opuścić głowę w wyrazie szczerego upokorzenia Sir Arthur Eddington

28 SILNIK SZILARDA 28

29 29 Demon Maxwella i próby rozwiązania (od 1871) Silnik Szilarda i jego błędne analizy (od 1929) Landauer i badania termodynamiki komputerów (1960) Benett z Landauerem wyjaśniają silnik Szilarda (1982)

30 30 NIE KONIEC BAJKI! Badania w różnych wariantach (np. limit niskich temperatur) Wciąż nie ma konsensusu na temat wyjaśnienia silnika Szilarda

31 31 PODSUMOWANIE Zasady termodynamiki zakazują istnienia perpetuum mobile dwóch rodzajów

32 32 PODSUMOWANIE Perpetuum mobile I rodzaju są proponowane od wieków i nie widać końca szaleństwa

33 33 PODSUMOWANIE Ich analiza potrafi być ciekawym wyzwaniem intelektualnym...

34 34 PODSUMOWANIE... Ale czasami warto dać sobie spokój

35 35 PODSUMOWANIE Perpetuum mobile II rodzaju są zwykle proponowane przez naukowców... Demon Maxwella wg. Gamowa

36 36 PODSUMOWANIE I prowadzą często do ciekawych i wciąż owocnych badań!

37 37 ŹRÓDŁA WIEDZY Wikipedia.org: Perpetual motion, History of perpetual motion machines, Maxwell s demon, Entropy in thermodynamics and information theory, Brownian ratchet Internetowe skarbnice wiedzy of perpetuum mobile: Prawa termodynamiki i mechaniki statystycznej: O Silniku Szilarda w Scientific American: C. H. Bennett i R. Landauer, The fundamental physical limits of computation, lipiec 1985; C. Bennett, Demons, Engines and the Second Law, listopad 1987 A. Pais, Inward Bound, Oxford University Press 1986