Итак, броуновский храповик. По крыльчатке рандомно ебашут молекулы тепловым движением, храповик крутится только в одну сторону, перекачивая энергию и уменьшая энтропию. Получается такой-то демон Максвелла. Видяшки модели в макромаштабе: http://stilton.tnw.utwente.nl/dryquicksand/ratchet/ratchet.html
Почему он не работает? Потому что боженька запрещает вечные двигатели. Фейнман в своё время дал более-менее понятное объяснение. Поскольку храповик сделан из той же молекулярной материи, что и газ, он тоже нагревается. Когда Т2 сравняется с Т1, молекулы в его зубьях начинают скакать так, что храповик проскальзывает, и вместо упорядоченного вращения получается дрыгание на месте.
Однако, объяснение Фейнмана притянуто за уши. А что, если храповик сделан вообще не из молекулярной материи, а из какой-нибудь нейтронной? Во вселенной есть же не только атомы в конце концов. А даже если из молекулярной - атомы имеют разный радиус и массу, молекулы в зависимости от состава имеют разную длину свободного пробега, разный коэффициент теплового расширения. Даже в обычных молекулярных структурах эти параметры порой различаются в десятки раз, не говоря уже о полимерах. А с таким разбросом параметров будут существовать такие комбинации составов жидкости/крыльчатки/храповика, при которых энергии молекул хватает для поворота крыльчатки, но тепловые колебания храповика ещё недостаточны для проскальзывания. Что в общем приведёт к выкачиванию тепловой энергии из вещества вопреки второму началу термодинамики.
При всей провокационности треда напоминаю, что фундаментальные причины направленности энтропии вселенной в сторону увеличения до сих пор относятся к нерешенным проблемам современной физики. Я предполагаю, что никакого закона неубывания энтропии не существует вовсе, а есть лишь наблюдаемое статистическое соотношение мест, где энтропия растёт над местами, где она уменьшается. Из-за того, что для уменьшения энтропии должны сложиться весьма редкие условия, естественные вечные двигатели являются столь же редким событием во Вселенной, что и, например, жизнь.
Более того, к броуновскому храповику в принципе некорректно применять законы термодинамики, ибо и "термодинамика", и "энтропия" - весьма искуственные понятия, порождённые условным делением сущего на микромир и макромир. В действительности же везде действуют одни и те же законы механики, одни и те же фундаментальные взаимодействия. Но из-за того, что уму человеческому невозможно смоделировать скорость и направление движения каждой из триллионов молекул, их механика аппроксимируется до усреднённого теплового массива. Но на наномасштабах мы имеем дело не с усреднёнными массивами, а с вполне конкретными механическими конструкциями, которым ничего не мешает фокусировать энергию на "макроуровень".
Даже если храповик из йоба материала с нулевой теплопроводностью, происходит передача энергии от одного газа к другому, поэтому двигатель будет работать пока есть разность температур.
>>277593 Я исхожу из того, что разницы температур нет. Но поскольку молекулы в газе и в храповике сильно различаются по характеристикам (например, газ - гексафторид серы с тяжелыми молекулами, а храповик - хитровыебанная урано-углеродная решётка с высокой энергией связи молекул и околонулевым тепловым расширением), храповику ещё недостаточно этой температуры для устойчивого проскальзывания в обе стороны, а газу уже достаточно для броуновского расталкивания лопастей.
>>277600 Это наномасштабы. Здесь каждую миллисекунду давление разное из-за большой процентной разницы в количестве соударяющихся молекул. Лопасть дрыгается вперёд-назад, как броуновская частица. Задача в том, чтобы механически отфильтровать только "вперёд".
Температура - это просто показатель скорости движения молекулы. Ударение молекулы об храповик передаст часть импульса и замедлит молекулу. Все. Ты забираешь кинетическую энергию с храповика, а в системе становится все меньше энергии, то есть молекулы двигаются медленнее и температура в системе уменьшается. Если же ты не забираешь энергию, то всасываешь тому факту, что более медленное (молекула) тело не может ускорить более быстрое (храповик). Система будет идти к состоянию без разницы температур, где везде будет одинаковая температура.
>>277621 Чем больше храповик геометрически, тем более статистически уравновешено давление с двух сторон на лопасть (одновременно много молекул со всех сторон бьют, компенсируя свои удары в ноль). Чем выше уровень ваккуума, тем статистика меньше балансируется по шкале времени, но теперь удар молекул становится ничтожно малым. Как-то так. Я думаю, это что-то из разряда проявлений "тонкой настройки" вселенной, типа, если бы храповик был возможен в природе, наш мир выглядел бы сильно иначе.
>>277627 Плюс сам храповик при уменьшении до молекулярных уровней начнёт проявлять квантовые эффекты, его нельзя будет остановить "зубцом". Храповик, лопасти и ударяющиеся молекулы будут квантовой системой, переключающейся скачкообразно сквозь зубец (в обе стороны).
>>277610 >В наносистемах нереализуем храповик, не тратящий энергию. Лол, так в том и суть, что он тратит энергию молекул на вращение. Причём вращение происходит в одну сторону, что позволяет объединить дохуя таких храповиков в макроротор и крутить генератор, например.
>>277614 >Температура - это просто показатель скорости движения молекулы. Ударение молекулы об храповик передаст часть импульса и замедлит молекулу. Все. Ты забираешь кинетическую энергию с храповика, а в системе становится все меньше энергии, то есть молекулы двигаются медленнее и температура в системе уменьшается. This. Кинетическая энергия молекул постепенно уменьшается, а храповик вращается. Писечка в том, что кинетическая энергия вращения принципиально отличается от тепловой, поскольку вращение упорядочено в одном направлении. А то, что упорядочено в одном направлении, можно заставить совершать полезную работу в макромасштабе.
И получается ВНЕЗАПНО вечный двигатель второго рода. Поскольку изначально температура у рабочего тела и у храповика одинаковые, равные температуре окружающей среды, то после передачи импульса храповику молекула становится чуть-чуть холоднее окружающей среды. А значит, пока мы снимаем энергию с храповика, баллон с газом стремится охладиться ниже окружающей среды, но он не может это сделать, ибо она сразу нагревает его.
Получается, что мы бесконечно черпаем тепло из окружающей среды, переводя его напрямую в полезную работу. Которая в конечном итоге опять переходит в тепло.
>>277627>>277629 По факту - устойчивое броуновское движение частиц начинается уже с масштабов 1-2 микрометра, а это очень большие частицы размером с миллиард молекул. В принципе этого достаточно для храповика. Квантовые эффекты для атомов начинаются на СИЛЬНО меньших расстояниях. Для атома водорода при комнатной температуре волна де бройля что-то около 0.1нм, для более массивных ещё меньше.
>Я думаю, это что-то из разряда проявлений "тонкой настройки" вселенной, типа, если бы храповик был возможен в природе, наш мир выглядел бы сильно иначе. По оценкам он действительно возможен. Но поскольку броуновский храповик - очень хитрожопая конструкция, вероятность нарваться на него в космосе примерно такая же, как на живую клетку. Возможно, они где-то случайно сформировались, но мы этого скорее всего никогда не узнаем. Поэтому на внешний вид вселенной сама теоретическая возможность обращения энтропии вспять не влияет, в этом и заключается "тонкая настройка".
>>277635 Не в космосе, а в биологии хотя бы. Там и оптика реализована, и реактивная тяга, и роторный двигатель (жгутик бактерии) - первый кандидат на базу храповика. Принцип храповика прост для эволюционного воплощения (на базе жгутика его можно разложить на постепенно усложняющиеся этапы и "выгоду" этих этапов).
>>277635 > По факту - устойчивое броуновское движение частиц начинается уже с масштабов 1-2 микрометра, а это очень большие частицы размером с миллиард молекул. Огромная частица бьёт по храповику как по частице, если храповик меньше, сразу по всем лопастям. Проблема именно в невозможности подобрать масштабы бьющих молекул и храповика. Будет либо равномерный шум с двух сторон лопасти, либо удар огромной частицы по всей площади конструкции, либо квантовые эффекты.
>>277640 Это как раз та непреодолимая граница между релятивистской физикой и квантовой, которую всё ещё не могут "ухватить за хвост формальности" физики, чтобы объединить их в Теорию Всего.
Хотя я и тепло отношусь к подкапывающим под термодинамику, ибо познающие релятивизм школоло уже подзаебали, но > А что, если храповик сделан вообще не из молекулярной материи, а из какой-нибудь нейтронной? опять ебаная "палка до луны".
По храповику: собственно если система на сколько чувствительная что реагирует на одиночные молекулы, то и собственное тепловое движение молекул в ней будет вызывать заметные флуктуации.
>>277636 >Не в космосе, а в биологии хотя бы. Земная органика сильно ограничена в ассортименте атомов и окружающей среды. Комбинации углерод-азот-кислород и вода. Не факт, что там есть энергетически оптимальные соотношения. Более того, нам сильно повезло с кислородной атмосферой, и практически всю биосфеу сформировали аэробы, использующие энергетически эффективные окислительные процессы. Когда вокруг дохуя бесплатного окислителя, нет смысла в эволюции менее эффективных источников энергии. Возможно, на ранних стадиях эволюции нанохраповики и были, но были вытеснены.
Но я не исключаю теоретическую возможность существования таких бактерий где-нибудь в космосе, где жизнь приспособилась к условиям, например, инертных газов.
Да, мне тоже фейнмановское объяснение показалось сначала притянутым за уши. Однако один из постулатов классической термодинамики состоит в том, что мы имеем дело с идеальными газами и что вселенная сделана из более или менее одинаковых шариков. В рамках этого допущения второй закон не нарушается.
Как только мы понимаем всю условность этого допущения, начинается странная фигня. Что с ней делать, непонятно.
>>277650 Ну так можно рассуждать бесконечно. Может существует, а может и нет. Может и вообще не может существовать. Моё мнение, однако, таково, что этот механизм невозможен без расходования материи, "впитывающей" энтропию. Интуитивно кажется, что ограничение самое фундаментальное, математическое, но для конкретных рассуждений не хватает компетенции.
>>277647 >По храповику: собственно если система на сколько чувствительная что реагирует на одиночные молекулы, то и собственное тепловое движение молекул в ней будет вызывать заметные флуктуации. Вопрос-то не в факте флуктуаций, а в соотношении минимальной энергии для поворота к минимальной энергии для проскальзывания храповика от флуктуации. У Фейнмана всё состоит из абстрактных одинаковых молекул, ирл же минимальные энергии могут быть разными.
>>277640 Лол, ну если частицы размером в 1000нм бодро плавают по сложным траекториям, а квантовые эффекты начинаются с десятых и сотых долей нанометра, то очевидно же, что в диапазоне 10-500нм можно запилить вполне рабочий храповик. Не понимаю, в чём тут непреодолимая граница.
>>277647 Так ОП же специально написал, что разные вещества по-разному ведут себя при изменении температуры. Храповик не обязательно сделан из больших атомов, это может быть некая чисто гипотетическая маленькая штука, состоящая из элементов, меньших атомов газа, и очень жестко между собой связанных.
Было бы странно, если бы вселенная запрещала гипотетические маленькие штуки.
И классическая термодинамика вообще не рассматривает квантовые эффекты.
>>277654 Частица плавает в море мелких частиц, так же "непрозрачных" для неё как и для лопасти. Плавающая макрочастица - это аналог отломанной лопасти, а не аналог большой молекулы газа.
>>277588 >Я предполагаю, что никакого закона неубывания энтропии не существует вовсе, а есть лишь наблюдаемое статистическое соотношение мест, где энтропия растёт над местами, где она уменьшается.
Вообще-то то, что ты написал после слова "есть лишь", и есть закон неубывания энтропии для достаточно крупных систем на достаточно больших промежутках времени. Это просто неправильное понимание теории, и увязывать этот срыв покровов с броуновским храповиком — это попахивает плохо. Как сайт с большими кислотными шрифтами где-нибудь на народ.ру.
>>277657 >>Плавающая макрочастица - это аналог отломанной лопасти, а не аналог большой молекулы газа. Что это меняет? Ну отломанный кусок храповика ударит по целому храповику и провернёт его. И?
>>277651 >Как только мы понимаем всю условность этого допущения, начинается странная фигня. Что с ней делать, непонятно. Можно ввести понятие макроскопической теплоты, лол. Почему молекулы в теле движутся? Да просто по инерции. Потерь на "микротрение" там нет, в изолированном неизлучающем теле они будут дрыгаться вечно. Суммарная работа равна нулю.
Теперь представь, что мы сделали йоба-генератор, черпающий энергию из тепла атмосферы. Генератор питает макроскопические механизмы, лампочку и пеку, но в конечном итоге вся энергия уходит в тепло. Таким образом, имеем ту же замкнутую систему, которая вечно дрыгается по инерции. И с точки зрения мегамира представляет собой изолированное вечно тёплое тело, мелкими подробностями которого можно пренебречь. С точки зрения нас, как жителей макромира, это будет выглядеть так, как будто все наши механизмы работают по инерции. Так оно и есть, просто инерция тут очень хитрожопая, охватывающая несколько масштабов.
>>277657 О, придумал модификацию храповика. Нужно матрицу нанокатушек поместить в раствор с магнитными частицами, плавающими по броуновским траекториям. Каждая катушка подцеплена к общему проводу через диоды. Частицы плавают, возникает индуктивный ток, запитываем им арктический ледокол. Профит!
>>277657 >Частица плавает в море мелких частиц, так же "непрозрачных" для неё как и для лопасти. Плавающая макрочастица - это аналог отломанной лопасти, а не аналог большой молекулы газа. Не один ли хрен? Ну склеить вместе две таких лопасти, пусть плавают вокруг оси.
>>277658 >Вообще-то то, что ты написал после слова "есть лишь", и есть закон неубывания энтропии для достаточно крупных систем на достаточно больших промежутках времени. Это просто неправильное понимание теории, и увязывать этот срыв покровов с броуновским храповиком — это попахивает плохо. Как сайт с большими кислотными шрифтами где-нибудь на народ.ру. Получается, что этот закон - скорее статистическая модель, а не фундаментальный механизм, что-то типа постоянной Хаббла. И не запрещает вечные двигатели второго рода, как таковые.
>>277670 Грубо говоря, энергия, как мера движения материи, наследует и её свойство инертности, направленности изменения, на которое можно влиять только затрачивая дополнительную энергию.
>>277676>>277662 Ну в случае с диодом упираемся в минимальный ток для прохождения диода. По сути это тот же самый храповик, только в профиль, но хватит ли диоду энергии, сравнимой с кинетической энергией броуновской частицы - хз.
>>277686 >Собачка и храповик, сами обладая некоторой температурой Т, подвержены также и броуновскому движению. Это значит, что время от времени собачка случайно поднимается и проходит мимо зубца как раз в тот момент, когда броуновское движение вертушки пытается повернуть ее назад. И чем горячее предмет, тем чаще это бывает. >Значит, сколько раз собачка случайно поднимется, давая храповику свободно повернуться назад, столько же раз окажется достаточно энергии, чтобы при прижатой собачке вертушка повернулась вперед. Выйдет равновесие, а не вращение. Фейнман же. С хуёв ли в статье взяли, что собачке для случайного подпрыгивания нужно разогреться именно до той же температуры, что и молекуле для поворота вертушки? А если у них разная плотность, молекулярная масса и длина свободного пробега?
>>277691 >Важна только инвариантность энергии теплового движения молекул и газа, и шестерни с собачкой. Сами молекулы могут быть любыми. Ну здраститя. Событие проскальзывания шестерни с собачкой зависит от: 1. Высоты зуба. 2. Коэффициента теплового расширения собачки. 3. Коэффициента теплового расширения шестерни. 4. Плотности собачки. 5. Плотности шестерни. 6. Силы пружины. 7. Градиента силы пружины в зависимости от расширения.
Тут функция как минимум от семи независимых переменных (причём пружина может быть как материальной, так и полем, не подверженным броуновскому движению). Есть ещё несколько зависимых. Есть ещё материалы с такой хитрой кристаллической решеткой, которые при нагревании сжимаются.
И ты так с плеча рубанул про вероятности осечек в зависимости от плотно-быстро.
>>277696 Ты рассуждаешь так, будто у тебя монолитная шестерня и собачка, а не из молекул. В таком случае да, и до луны такой палкой сигнал передать можно быстрее света.
Спустившись до уровня отдельных молекул газа, ты должен представить себе храповик в виде эдакого дрожащего облака, тумана вероятностей. Некоторые молекулы газа отскакивают от самой поверхности тумана, некоторые - умудряются залететь в самую гущу, прежде чем отскочить. И собачка с зубьями представляет собой такой же дрожащий туман, иногда проваливающийся сквозь себя.
>>277699 От ударов молекул, не проворачивающих храповик, он нагревается, ещё более размывая границы тумана. Рано или поздно эта размытость сделает зубья прозрачными для собачки. И плевать, какая там пружина.
>>277698>>277699 >Спустившись до уровня отдельных молекул газа, ты должен представить себе храповик в виде эдакого дрожащего облака, тумана вероятностей. Некоторые молекулы газа отскакивают от самой поверхности тумана, некоторые - умудряются залететь в самую гущу, прежде чем отскочить. И собачка с зубьями представляет собой такой же дрожащий туман, иногда проваливающийся сквозь себя. Именно туман я себе и представляю. Но туман бывает разных сортов. Одни сорта тумана совсем размытые и проваливаются сквозь себя часто. Другие сорта плотные и проваливаются редко. Третьи ещё плотнее и проваливаются часто.
И когда я ставлю перед собой два разных куска тумана, они в равных условиях начинают расплываться, но с разной скоростью и в разных вероятностных границах. Что остаётся стабильным - так это соотношения свойств между материалами. Используя эти соотношения, я могу создавать "сосуды вероятности", зная, что там, куда доходят границы размытости одного тумана, границы другого не дойдут.
>>277700 >Рано или поздно эта размытость сделает зубья прозрачными для собачки. Вопрос как раз в том, рано или поздно. С чего ты взял, что прозрачность для собачки наступит строго после поворота на один зуб? А может на десять? Ведь с геометрией и плотностью мы можем играться как хотим. Сколько времени будет сохраняться прозрачность? Ведь с теплопроводностью мы тоже можем играться как хотим. И где тут однозначная зависимость между количеством оборотов и проскальзываний? Нету её. Это не рычаг, где есть только сила и длина плеча. Тут параметров дохуя.
>>277702 >>277700 На самом деле всё ещё смешнее. События, когда с одной стороны лопасть ударило на одну молекулу больше, случаются миллиарды раз в секунду. События, когда на две, происходят в два раза реже. На три - в четыре раза реже. И так до бесконечности. Чем сильнее импульс, тем реже он происходит. А значит храповик с собачкой могут быть сколь угодно массивными. Даже храповик размером с зажигалку пару раз провернётся от случайных тепловых флуктуаций за миллионы лет.
>>277651 >один из постулатов классической термодинамики состоит в том, что мы имеем дело с идеальными газами и что вселенная сделана из более или менее одинаковых шариков. Нет такого постулата. Это в школах почему-то считают что кроме идеального газа ничего нет.
>>277724 Вообще-то есть, все формулы термодинамики явно и неявно описывают идеальный газ, модель летающих шариков абсолютно упругих шариков. Потом эти формулы проецируют на реальные физические (и не только) системы, разбавляя коэффициентами.
>>277629 А вот тут ты спохватился. >Храповик, лопасти и ударяющиеся молекулы будут квантовой системой, переключающейся скачкообразно сквозь зубец (в обе стороны). Но с очень разной вероятностью. Как диод.
>>277688 Вот основной абзац статьи. >Весьма существенно и другое свойство храповика и собачки (на рисунке его нельзя показать). Предположим, что части нашего устройства идеально упруги. Когда собачка пройдет через конец зубца и сработает пружинка, собачка ударится о колесико и начнет подпрыгивать. Если в это время произойдет очередная флуктуация, вертушка может повернуться и в другую сторону, так как зубец может проскользнуть под собачкой, когда та приподнята! Значит, для необратимости вертушки важно, чтобы было устройство, способное гасить прыжки собачки. Но при этом гашении энергия собачки перейдет к храповику и примет вид тепловой энергии. Выходит, что по мере вращения храповик будет все сильнее нагреваться. Для простоты пусть газ вокруг храповика уносит часть тепла. Во всяком случае, вместе с храповиком начнет нагреваться и сам газ. И что же, так будет продолжаться вечно? Нет! Собачка и храповик, сами обладая некоторой температурой Т, подвержены также и броуновскому движению. Это значит, что время от времени собачка случайно поднимается и проходит мимо зубца как раз в тот момент, когда броуновское движение вертушки пытается повернуть ее назад. И чем горячее предмет, тем чаще это бывает.
Поместить храповик в вакуум и все аргументы станут невалидны, не говоря уже о замечаниях, которые озвучили аноны выше.
И не обязательно пружина будет подпрыгивать. Можно так рассчитать храповик, чтобы собачка всегда упиралась в зубец, просто находясь с одной стороны она будет сильно упираться, с другой - слабо (это достигается разными углами касания).
>>277588 Оп, давай вместо того, что бы сотрясать воздух и говорить о температурах и туманах, ты предложишь реальную модель, которая бы что то показывала, например пикЖ Шарик находится в одномерном газе, который пидорасит его с обоих сторон, более пологий наклон соответствует прямому ходу храповика сил надо мало, но перемещение совершать придется большое . Обратный ход-более крутой подъем, который в принципе модно устремить к 90 градусам Разница между уровнями-совершенная работа (подъем грузика). Так вот теория Броуновского движения, которая описывает это процесс показывает что вероятность нахождения шарика по одну или другую сторону от клина зависит только от энергии, что говорит о том какой бы хороший храповик не был (угол наклона) и какой бы малой не была работа ( разница между уровнями) хуй тебе а не нарушение второго закона ТД
>>277588 А его кто-нибудь реально пробовал сделать? Или это все только теории, что он работать не будет? Сверхпроводники тоже казались невозможными, пока их реально не получили.
>>277726 В термодинамике не постулируется ничего кроме: 1. Закона сохранения энергии 2. Существования энтропии как аддитивного по подсистемам интеграла адиабатического процесса Все остальное есть следствия. То про что говоришь ты - это вывод уравнений состояния из механических моделей, т.е. по сути статфизика, но и там жизнь не ограничивается идеальными газами.
>>277780 Сверхпроводники никому не казались. До их обнаружения никто не догадывался что такой эффект может быть. И они, в отличие от этой штуки, принципиальных законов термодинамики не нарушают, поэтому столь удивительными не являются.
>>277788 >До их обнаружения никто не догадывался что такой эффект может быть Ты хоть понимаешь насколько ты ХУЙ? Никто не догадывался, потому что никто даже предположить не мог, что такая хуйня возможна. Если бы кто-то в 19 веке спизданул про вечный ток, тут же нашлась бы туча окодэмиков также, как ИТТ, чисто на пальцах разложивших, почему этого не может быть никогда и сколько законов это нарушает.
Ну так что, храповик этот похоже на практике никто еще не делал? О чем тогда тут вооще спорить.
>>277788 >принципиальных законов термодинамики Единственно что "нарушает" броуновский храповик - второе начало. Но второе начало всего лишь следствие статистики и теории вероятности большой совокупности частиц. А именно это, как нетрудно заметить, храповик и пытается обойти. Так что не так?
>>277799 Этот храповик - способ показать разницу между движением молекул и температурой. По-сути, это квантовые эффекты, молекулы не движутся между столкновениями, т.к. нет способа зарегистрировать это (не отобрав температуру). Температура задаёт вероятность встретить молекулу с определённым вектором скорости, но до измерения система находится в суперпозиции (скорости распределены по Гауссу).
>>277806 Непрерывность геометрии на малых масштабах - условность. Не потому, что пространство квантуется, а потому, что между событиями ничего не происходит. Если фотон оторвался от солнца, и ты его зарегистрировал на земле, это не значит, что он "летел" 8 минут до земли, это значит, что коллапс волновой функции зафиксировал эту длительность неделимого процесса. Между солнцем и землёй этого фотона никогда не было (хотя была возможность его там обнаружить).
Макронаблюдатель вообще никогда не может регистрировать немакрособытия. Мы можем лишь регистрировать макрособытия (к примеру, показания прибора или следы в фотоэмульсии) и придумывать математические абстракции относительно эволюции вселенной между ними так, чтобы эти абстракции были достаточно универсальные для целого класса макрособытий. Только их математическая инвариантность делает их "реальными".
Волновые функции - это возможности, математические абстракции физических процессов, а регистрируемых кванты (частицы) - это уже случившиеся неизбежности, события, создающие новые возможности вселенной (уничтожая старые) для дальнейшего эволюционирования.
Между элементарными событиями процессы протекают только в нашей голове, ретроспективно воссаздающие картину произошедшего. В реальности их как бы нет, они там развиваются сразу во всех возможных вариантах.
Квантовая механика как бы показывает дискретность (дискретно-непрерывность моделирования среди нашим мозгом, когда каждый микроконцепт фрагмента среды отделяется от другого строгой границей, а внутри себя является аналоговой функцией) наших чувств и мышления, а не мира. Но другого мира мы увидеть не способны.
>>277662 У диодов есть обратные токи. Они, кстати, зависят от температуры. Может в этом подвох? >>277654>>277655 На сколько жесткой должна быть пружинка? На столько, чтобы перейти в крайнее положение хватало кинетической энергии удара одной частицы и не жестче. С этим вы согласны? Но тогда она будет сама по себе дрожать от флуктуаций. Проблема в том что с одной стороны вы используете флуктуации в газе, но в храповике их как бы уже нет, как-будто он живет в другой реальности. Правильно было бы "собрать" нано-храповик из десятка-сотни атомов подробно рассчитать движение каждого атома соснуть
>>277772 >Поместить храповик в вакуум Лал, а крутить его тогда кто будет?
Ещё раз проапгрейдил храповик. Вынул слипшийся магнитный комок, вместо нанокатушек вкрутил нанопьезоэлементы. Подключил к ледоколу - не едет. В чём может быть дело?
>>277778 >Так вот теория Броуновского движения, которая описывает это процесс показывает что вероятность нахождения шарика по одну или другую сторону от клина зависит только от энергии, что говорит о том какой бы хороший храповик не был (угол наклона) и какой бы малой не была работа ( разница между уровнями) хуй тебе а не нарушение второго закона ТД Ты забываешь о том, что как только шарик окажется за зубцом - средняя кинетическая энергия молекул, т.е. температура газа уменьшится строго на разницу в потенциальной энергии грузика. И вероятность обратного хода уменьшится вплоть до нуля.
>>277716 >Чем массивнее храповик, тем инертнее он. Да и поебать. Даже в очень массивном маховике одно из N случайных соударений будет настолько мощным, что он провернётся. Собачке же такие флуктуации не светят никогда, ибо там контактирует не газ с кристаллической решеткой, а кристаллическая решетка с кристаллической решеткой.
>>277838 У тебя часть храповика с собачкой в вакууме, но сам храповик всё равно теплопроводный и рано или поздно равномерно нагреется газом, бьющим по лопаткам. Кароч, ладно, если тебе это всё не кажется интуитивным и Фейнману ты не доверяешь, я умываю руки. Собирай храповик, заливай на ютуб.
>>277824 >Проблема в том что с одной стороны вы используете флуктуации в газе, но в храповике их как бы уже нет, как-будто он живет в другой реальности. Что мешает охладить храповик до более низкой температуры?
>>277824 >Лал, а крутить его тогда кто будет? Ты либо школьник, который не знает значение слова "храповик", либо в глаза долбишься, и не видишь, что на пике турбина в одном объеме газа, храповик - в другом.
>>277854 Итт мы на мелочи не размениваемся. Если надо лопатки из нейтронов - пожалуйста. Надо материал с теплопроводностью около 0 - пожалуйста. О том, чтобы охладить храповик вопрос не стоит.
>>277863 >Надо материал с теплопроводностью около 0 - пожалуйста. Поговорим о вечном - сколько ты лично заплатишь за материал, ну или за предложенный вариант решения твоей тривиальной проблемы?
>>277860 Ты магнит прикрутишь в верхней точке и всё, читер. Ты давай полный храповик собирай. Заплачу 3000 рублей за рабочий. На вебмани или янднксденьги. мимоинвесторвинновации
Таки если подумать - молекулы газа содержат в себе огромную кинетическую энергию. Что мешает создать такие хитрые условия, при которых скорости молекул упорядочатся?
>>277860 >>277866 >>277867 Ты давай пиздуй на форумчики со своими переходами на личности. И мы тут о фундаментальных вещах говорим, а не об экономической целесообразности.
>>277867 Вот когда ты прикрутишь хотя бы один магнит своими руками, чтобы он мог это сделать, тогда и поговорим, а пока что твои 50 долларов оставь себе, инвестор. >>277872 >оставайся на линии
>>277853 >>277855 >в глаза долбишься Есть немного. Но они соединены стержнем и должны прийти в состояние термодинамического равновесия. А вот если охлаждать храповик, тогда движение будет, кмк. Это будет обычный тепловой двигатель.
На самом деле все куда проще, даже если рассматривать храповик и собачку как "элементарные частицы",есть ненулевая вероятность что собачка крутанется через верх и перестанет тормозить храповик, следовательно статистически движения не будет.
>>277842 >У тебя часть храповика с собачкой в вакууме, но сам храповик всё равно теплопроводный и рано или поздно равномерно нагреется газом, бьющим по лопаткам. Кароч, ладно, если тебе это всё не кажется интуитивным и Фейнману ты не доверяешь, я умываю руки. Собирай храповик, заливай на ютуб. В ОП-посте речь шла про разные материалы при одинаковой температуре, которые на молекулярном уровне будут вести себя по-разному. А Фейнман говорит об одинаковых материалах при разной температуре.
>>277882 Ты пытаешься вывести на чистую воду изобретателя, который уже собрал прототип устройства, стоимостью от 2000 долларов только за материал, не считая проектных и расчетных работ. И ты пытаешься это сделать, соблазнив его своими 50 долларами? И ты еще называешь кого-то ебанутым?
В момент, когда ни одна частица газа не бьёт по поршню, поршень опускается под своей тяжестью и фиксируется собачкой. Когда поршень опустится достаточно низко, то убираем собачку, присоединяем динамо-машину, получаем полезную работу.
>>278021 Мы будем ждать момента, когда каждая из молекул газа будет достаточно далеко для того, чтобы движение молекул поршня не помешало опусканию. Когда-нибудь — пусть через миллион лет — произойдёт достаточно гигантская флуктуация и поршень немного опустится.
Да, и вероятность такой флуктуации для собачки не обязана быть равна вероятности флуктуации газа.
Отличное решение, если вам необходимо запитать пеку после тепловой смерти вселенной.
Можно сделать штук десять храповиков разного размера и определить оптимальный масштаб, на котором собачку уже не пидорасит квантовыми эффектами, а достаточно сильные случайные флуктуации происходит хотя бы раз в секунду, а не в миллиард лет.
>>277838 >>Ты забываешь о том, что как только шарик окажется за зубцом - средняя кинетическая энергия молекул, т.е. температура газа уменьшится строго на разницу в потенциальной энергии грузика. И вероятность обратного хода уменьшится вплоть до нуля. Как и прямого в таком случае. Ибо вероятность прямого хода просто из решения уравнению Фоккера-Планка будет меньше вероятности обратного, а так как вероятности никогда не будут нулевыми ( квантовые эффекты), то и в целом движение будет идти в сторону опускания грузика и возрастания энтропии. (Не забывай что взади от шарика такой же трамплинчик, вероятность вскарапкаться на который даже больше чем на этот). Это как ситуация с рулеткой в квзино-говоришь я нашел способ выиграть-ствлю на красное и если выинрываю-уходу, а если нет-удваиваю и ставлю на красное и т.д., сам понимаешь, что казино всегда выигрывает из-за зеро. >>277860 Нисколько, но инвесторов будет хоть отбавляй. Вообще не понимаю я предложил модель (заметьте, что храповик вообще идеальный (горка не трясется), которая показывает, что не достичь такого эффекта даже в со сферическим храповиком в вакууме, но нет мы хотим жрать говно и вместо конструктивных предложений и мысленных экспериментов будем рассуждать о магнитах и катушках.
>>278063 >Как и прямого в таком случае. Ибо вероятность прямого хода просто из решения уравнению Фоккера-Планка будет меньше вероятности обратного Lolwut? Перед прямым и перед обратным ходом в системе разные температуры, т.е. разные коэффициенты диффузии. Шарик перескочил через зуб -> температура ушла в потенциальную энергию -> D упал -> вероятность уменьшилась -> обратно не перескочить.
>(Не забывай что взади от шарика такой же трамплинчик, вероятность вскарапкаться на который даже больше чем на этот) В этом, кстати, недостаток твоей модели. У тебя шарик работает в режиме аккумулятора внутри замкнутой системы. Он запрыгивает на высоту, откуда может случайно пиздануться и вернуть энергию (вместе с коэффициентом диффузии) в систему, случайно преодолев маленький потенциальный барьер. На бесконечно большом промежутке времени он обязательно преодолеет, каким бы ни был низким коэффициент диффезии.
Храповик же изымает энергию из замкнутой системы, сразу переводя её в нетепловой форме в совершенно другие системы с другими потенциальными барьерами по принципу автоколебаний. Аккумуляторов, из которых тепло могло бы случайно вернуться в газ, нет.
Новый виток строителей Perpetuum Mobile. И ведь никак не избавиться от этого наваждения, кажется, что ещё чуть-чуть, и вот она, халявная энергия. Как ослы идут за морковкой, нарисованной на стене.
>>278067 Так у нас такая цепочка периодична и вместо того что бы первым свои движением совершить прямой ход, он может совершить обратный, температура повысится, но он все равно совершит обратный ход и так далее. Не забывай, что в этой модели цепочка трамплинов бесконечная как в одну так и в другую сторону. И вероятность никогда не будет нулевой. То есть конечно есть ненулевая вероятность того. что н совершит положительную работу, а потом поймать его и сказать-вот мол работа, но это только вероятность, которая кстати говоря всегда будет меньше того, что он совершит отрицательную работу. >>Храповик же изымает энергию из замкнутой системы, сразу переводя её в нетепловой форме в совершенно другие системы с другими потенциальными барьерами по принципу автоколебаний. Аккумуляторов, из которых тепло могло бы случайно вернуться в газ, нет. Так предложи более точную замкнутую модель ( с выполнением закона сохранения энергии), вангую что будет тот же самый результат, ибо везде случайные колебания-> уравнение Фокера-Планка-> вероятность пропорциональна экспоненте от энергии->второй закон энтропии работает.
>>278062 >Реально ли такой купить в свою сычевальню или заказать им образцы храповиков? Измерительный стоит $10000, для передвижения атомов по плоскости нужна сверхнизкая температура и более сложное оборудование. Более того, одним перемещением атомов эти йобы не построишь, там еще некоторая химия.
Котяны, котяны, я нашёл ваш философский камень! Это молярный объём броуновской жидкости. Чем он больше, тем крупнее молекулы, тем меньше молекул помещается вокруг частицы, тем сильнее разница в импульсах, тем на большем масштабе начинается заметное броуновское движение. Нужна жидкость из самых больших неполимерных молекул, какие только возможны в природе. Например, старший фуллерен С540, молекула которого в 360 раз тяжелее молекулы воды. Такие массивные молекулы смогут придать стабильное броуновское движение столь же огромным частицам или огромным по меркам микромира храповикам, радиусом в десятые доли миллиметра.
Храповик должен состоять из решетки мелких молекул. Например, из алюминия. Тогда его собственных флуктуаций не хватит на описанные у Фейнмана эффекты, и он будет работать, как обычное макротело.
Алсо, какой вообще теоретический предел размеров и массы неполимерной молекулы?
>>278610 А зачем им перемешиваться? Пусть дрожат на своём месте, рандомно толкая лопасти маховика. Лишь бы кинетическую энергию передавали.
>С таким же успехом можно от песка ждать броуновского движения. Если бы песчинки были абсолютно монолитными объектами, они бы вечно вибрировали по инерции, упруго соударяясь, ведь каждая песчинка имела бы только один вектор импульса в данный момент времени. Из этого можно было бы без всякого перемешивания извлекать энергию, засунув в песчинки маленький пьезокристалл, например.
Реальные песчинки состоят из миллионов молекул, которые движутся хаотично во все стороны. Вектор импульса песчинки дробится на миллионы векторов, суммарно равных нулю. Получается неизвлекаемая кинетическая энергия, которая и есть тепло. Извлечь её механическим способом (т.е. без более холодного тела) можно только засунув в молекулы нечто более маленькое, чтобы хватать эти вектора импульса по отдельности. Но у нас нет ничего более маленького чем молекулы, об этом и говорит Фейнман.
Зато мы можем сделать молекулы огромными. Увеличить их если не до размеров песчинки, то хотя бы до размеров бактерии. И тогда макроструктура из обычных молекул сможет принимать огромные импульсы отдельных мегамолекул, и преобразовывать в механическую энергию, не испытывая проблем от собственных микродеформаций.
>>278608 >>278611 Ебать какой гуманитарный бред, заместо того что бы написать что-то адекватное размазывание кала по стенке, вместо того что бы рассмотреть какой-то простенький мысленный эксперимент, который можно будет промоделировать и проверить его правильность, анон сыпет кучей терминов, смешивая всё в кашу и оставляя все детали на "авось", надеясь что всё сложится именно так, как считает он, а не проверенная веками теория. Например: >> пик Вся твоя "температура" будет сидеть в том, что атомы будут колебаться вокруг своих положений равновесий при этом центр масс молекулы останется стоять на месте. >>ведь каждая песчинка имела бы только один вектор импульса в данный момент времени. Из этого можно было бы без всякого перемешивания извлекать энергию, засунув в песчинки маленький пьезокристалл, например. Что блять? пьезкристалл в песчинке, которая монолитный объект? а чем энергию из кристалла извлекать будешь? какой канал передачи? только помни, что канал двухсторонний, и ты как извлекаешь энергию из песчинки, так и она может извлекать энергию из твоего хранилища ( ты конечно можешь разрывать канал в такие моменты, но то вот предсказать их ты не можешь. >>Реальные песчинки состоят из миллионов молекул, которые движутся хаотично во все стороны. Вектор импульса песчинки дробится на миллионы векторов, суммарно равных нулю. Пиздос, так обычно и бывает беру песчинку, дую на неё, придавая импульс, а он дробится на миллионы, которые в сумме дают ноль и песчинка покоится. >> Но у нас нет ничего более маленького чем молекулы, об этом и говорит Фейнман. Ебать он долбает, видимо, хотя постой ка, за что у него Нобелевка? За Квантовую электродинамику? Это теория где померен аномальный магнитный момент электрона с прекрасной точностью? Электрона? который в 1000 раз меньше атома? Сдается мне, батенька, пиздите Вы мне, а скорее всего себе.
Я уже приводил пример выше по треду где показывал, что для любого сколь угодно хорошего храповика вероятность прямого и обратного хода одинакова ( конечно моя модель не учитывает трения этого самого храповика ( которое по идее только увеличивает его температуру и приводит к усилению эффекта)
>>278767 То есть когда Учоные уже сотню лет раз за разом проводят какие-то щелевые анальные эксперименты, пытаясь наебать квантовую механику, это для тебя нормально, это Наука. А когда обсуждают устройство, которое еще ни разу никто никогда не видел, как оно работает на практике это для тебя >НУ НАДО ЖЕ! НАУКАЧ ОПЯТЬ ПРОЕКТИРУЕТ ВЕЧНЫЙ МАТЬ ЕГО ДВИГАТЕЛЬ!
Были случаи когда казино наёбывали. Один инженер-механик в Америке понимал что нельзя изготовить идеально сбалансированное рулеточное колесо. Полвека назад он тупо сидел в казино и записывал выпадающие числа на разных столах. Потом анализ и поиск чисел, которые выпадают чаще чем им положено по случайному распределению. После чегосрывал куш. Когда про баг узнали, то в казино стали регулярно перебалансировать столы.
История к тому, что наебать можно всё что угодно. Даже "закон" сохранения энергии. В конце-концов наша вселенная же отчего то возникла со всей своей энергией и материей из пустоты.
>>278770 >>278770 >После чегосрывал куш Ебать, ты даже не представляешь как это работает, ведь да? Срывал куш? А может постоянно ставил на одно и тоже наиболее вероятно выпадающее число и оставался раз за разом в малююсеньком выигрыше? Ну да ладно не в этом дело Вся известная нам до сих пор физика зиждится на законе сохранения энергии, но из-за того что какой-то чувак обдурил казино внезапно следует, что и сей фундаментальный закон можно обойти, я тебе правильно понимаю? Напоминает логику различного рода тнн "Машка из второго подъезда шлюшка, значит весь женский пол такой". P.S. ты же, надеюсь понимаешь, что суть этого треда не в том что бы создать устройство, нарушающее ЗСЭ?
Почему когда газ дует с двух сторон на такую пластину с односторонним рельефом она движется, а при тепловом движении молекул стоячего газа не двигается?
>>277588 Я заебался читать весь тред, поэтому подскажите - там была такая мысль, что если частиц достаточно мало, чтобы было физическое дергание, а не статичное давление на все поверхности, то они потеряют энергию вообще мухой и ничего практически значимого не случится?
>>278785 >P.S. ты же, надеюсь понимаешь, что суть этого треда не в том что бы создать устройство, нарушающее ЗСЭ? Чего блядь? Ты поехавший? Второй закон термодинамики а не ЗСЭ.
>>277818 Стоит уточнить, что эти вероятности это не вероятность "найти" частицу именно в определенной точке, как было бы, ечли бы мы искали иголку в стоге сена и у нее было вероятность находиться там или здесь, а именно "облако" в котором частица находится в каждоц точке ОДНОВРЕМЕННО и не ебет.
Видяшки модели в макромаштабе: http://stilton.tnw.utwente.nl/dryquicksand/ratchet/ratchet.html
Почему он не работает? Потому что боженька запрещает вечные двигатели. Фейнман в своё время дал более-менее понятное объяснение. Поскольку храповик сделан из той же молекулярной материи, что и газ, он тоже нагревается. Когда Т2 сравняется с Т1, молекулы в его зубьях начинают скакать так, что храповик проскальзывает, и вместо упорядоченного вращения получается дрыгание на месте.
Однако, объяснение Фейнмана притянуто за уши. А что, если храповик сделан вообще не из молекулярной материи, а из какой-нибудь нейтронной? Во вселенной есть же не только атомы в конце концов.
А даже если из молекулярной - атомы имеют разный радиус и массу, молекулы в зависимости от состава имеют разную длину свободного пробега, разный коэффициент теплового расширения. Даже в обычных молекулярных структурах эти параметры порой различаются в десятки раз, не говоря уже о полимерах. А с таким разбросом параметров будут существовать такие комбинации составов жидкости/крыльчатки/храповика, при которых энергии молекул хватает для поворота крыльчатки, но тепловые колебания храповика ещё недостаточны для проскальзывания. Что в общем приведёт к выкачиванию тепловой энергии из вещества вопреки второму началу термодинамики.
При всей провокационности треда напоминаю, что фундаментальные причины направленности энтропии вселенной в сторону увеличения до сих пор относятся к нерешенным проблемам современной физики. Я предполагаю, что никакого закона неубывания энтропии не существует вовсе, а есть лишь наблюдаемое статистическое соотношение мест, где энтропия растёт над местами, где она уменьшается. Из-за того, что для уменьшения энтропии должны сложиться весьма редкие условия, естественные вечные двигатели являются столь же редким событием во Вселенной, что и, например, жизнь.
Более того, к броуновскому храповику в принципе некорректно применять законы термодинамики, ибо и "термодинамика", и "энтропия" - весьма искуственные понятия, порождённые условным делением сущего на микромир и макромир. В действительности же везде действуют одни и те же законы механики, одни и те же фундаментальные взаимодействия. Но из-за того, что уму человеческому невозможно смоделировать скорость и направление движения каждой из триллионов молекул, их механика аппроксимируется до усреднённого теплового массива. Но на наномасштабах мы имеем дело не с усреднёнными массивами, а с вполне конкретными механическими конструкциями, которым ничего не мешает фокусировать энергию на "макроуровень".