Maksvell şeytanı

Vikipediya, açıq ensiklopediya
Jump to navigation Jump to search

Maksvellin Cini (ya da Maksvellin Şeytanı), İsveç fizii James Clerk Maxwellin termodinamikanın ikinci qanununun həqiqiliyini yoxlamaq üçün 1867-ci ildə ortaya atmış olduğu “nəzəri eksperiment”dir

Sınaq[redaktə | əsas redaktə]

Sınağın sxemi. Qırmızı nöqtələr sürətli molekulları, mavi nöqtələr asta molekulları təmsil edirlər.

Maxwell bu qanunu sınamaq üçün, aralarındakı qapı istisna olmaq şərti ilə, bir-birindən tamamilə təcrid olunmuş olan A və B otaqlarını fərz edir. Bu otaqların hər ikisi eyni növ qaz ilə doldurulmuşdur və qazın istiliyi hər iki otaqda da, eyni dərəcədədir. Termodinamikanın ikinci qanununa görə, aradakı qapını istədiyiniz qədər açıq-bağlasaq da, eyni istilikdə olan otaqların arasında bir istilik axını olmayacaqdır.

Maxwell, qapının başında duran ağıllı bir “cin” fərz edir. Bu cin, hər iki tərəfdəki qaz molekullarına da nəzarət etməyi bacarır. A otağından qapı istiqamətində orta sürətdən daha yüksək bir sürət ilə gələn molekul görəndə, qapını açır və molekulun B otağına keçməsinə şərait yaradır. Oxşar şəkildə, B otağından da, orta sürətdən aşağı sürətdə hərəkət edən bir molekul görəndə həmin molekulun da, A otağına keçməsinə şərait yaradır. Beləliklə, bir müddət sonra B otağındakı molekulların orta sürəti artanda, A otağında olan molekulların orta sürəti azalır. Orta sürət də, istilik deməkdir. Beləliklə də, A otağının istiliyi aşağı düşür və bu da termodinamikanın ikinci qanunu ilə tərs mütənasibdir.

Tənqidlər[redaktə | əsas redaktə]

Sınaqdakı mümkün ola biləcək səhvi ilk dəfə 1929-cu ildə Leó Szilárd göstərmişdir. Szilárda görə Maxwellin cini, molekulların sürətini hesablayarkən, sürət haqqında olan məlumatları toplayıb onları bir-birləri ilə müqayisə edərkən və qapını açıb-bağlayarkən entropiya istifadə edir və bu istifadə edilmiş olan entropiya, itirilmiş hesab edilən entropiyaya ən yaxşı halda bərabərdir.

Ayrıca olaraq, Müəyyənsizlik prinsipinə görə onsuzda molekulların kinetik enerjilərini və hərəkət istiqamətlərini dəyişdirmədən sürətlərini müəyyənləşdirməyin bir yolu yoxdur.