Любопытственные новости науки…

Взято из авторской колонки Петра Образцова (Известия)

Произошли два события, которые связаны с потусторонним миром, причем с обеими его сторонами – темной и светлой. Во-первых, вроде бы почти нашли “частицу Бога”, или бозон Хиггса, во-вторых, “оживили” демона Максвелла. Родившийся в 1929 году Питер Хиггс продолжает успешно заниматься теоретической физикой, а великий английский физик Джеймс Максвелл скончался в 1879 году, и из уважения к покойному начнем с демона Максвелла.

Этот демон представляет собой мысленный эксперимент автора, в котором рассматривается банка с неким газом, разделенная перегородкой на две части. В перегородке есть дверка, которую открывает и закрывает малюсенькое существо – демон. В газе всегда присутствуют чуть более горячие и чуть более холодные молекулы, и вот демон пропускает в левую часть банки только теплые частицы, а в правую – только холодные. В результате левая часть банки нагреется, а правая охладится, причем без затрат энергии, а это противоречит второму закону термодинамики (тепло не может самопроизвольно переходить от холодного к горячему). Парадокс разрешается просто: демон должен различать теплые и холодные молекулы, то есть получать информацию. А информация – это затраты энергии, т.е. процесс происходит не самопроизвольно и закон не нарушается.

Но это не значит, что демон Максвелла, то есть способ превращения информации в энергию, не может существовать. Это только что доказали японские физики. Они поместили в некий раствор полистироловую овальную бусинку, а к сосуду с этим раствором прикрепили два электрода, на которые подавали ток. Бусинка постоянно болтается в растворе, вращается по и против часовой стрелки. Электромагнитное поле вызывает поляризацию бусинки, и ей становится “выгоднее” вращаться по часовой стрелке. За поведением бусинки следили с помощью высокоскоростной камеры и время от времени меняли фазы электродов. Бусинка все больше вращалась по часовой стрелке, что означает увеличение (механической) энергии бусинки – то есть информация о ее поведении превращалась в энергию. При том, что энергию к ней не подводили, а демоном Максвелла стал оператор камеры. Почему же не нарушается великий второй закон? А потому, что работа оператора требует энергии. Этот эксперимент – сенсация. Превращение информации в энергию осуществили впервые!

И впервые же появились свидетельства о существовании бозона Хиггса – частицы, без обнаружения которой физики не могут понять, откуда у всех материальных тел взялась масса. При всей кажущейся для нефизика нелепости самой постановки вопроса на обнаружение этой “частицы Бога” затрачены многие миллиарды долларов, а именно – построен Большой адронный коллайдер (БАК). В сентябре было зафиксировано, а недавно объяснено важное событие – обнаружены так называемые Z-бозоны. От них недалеко и до Хиггса, но придется подождать – БАК скоро поставят на техобслуживание.

Leave a Comment