Zapadka brownowska
Zapadka brownowska (zębatka brownowska) – jeden z pomysłów realizacji demona Maxwella. Składa się z koła z zamocowanym mechanizmem zębatkowo-zapadkowym. Koło jest rozkręcane przypadkowymi ruchami Browna, lecz mechanizm zapadkowy blokuje ruch w jednym kierunku, a z ruchu rozkręconego koła w jednym kierunku można bez problemu pobrać energię mechaniczną (perpetuum mobile II rodzaju).
Wnikliwa analiza teoretyczna problemu doprowadziła do ustalenia, że ruchy Browna też będą przypadkowo poruszały zapadką, więc uzyskanie ruchu w jednym kierunku jest niemożliwe. Wynik ten potwierdzono empirycznie na molekułach (jedna cząsteczka służyła za zapadkę a druga za koło), ruch był przypadkowy.
Zapadkę brownowską po raz pierwszy opisał Marian Smoluchowski, a spopularyzował Richard Feynman.
Badanie tego mechanizmu spowodowało odkrycie idei silników brownowskich (zwanych też silnikami molekularnymi) i pomp. Nie łamią one II prawa termodynamiki. Wykorzystują je żywe organizmy (poruszanie witkami przez niektóre bakterie, przepompowywanie cząstek przez błonę, skurcz mięśni).
Bibliografia[edytuj | edytuj kod]
- Marian Smoluchowski, Experimentell nachweisbare, der übliehen Thermodynamik widersprechende Molekularphänomene, „Physik. Zeitschr. XIII, 1069”, 1912 (niem.).
- Richard Phillips Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands: Feynmana wykłady z fizyki. T. 1. Cz. 2. rozdział 46 Mechanizm zapadkowy
- Ł. Machura, Efekty inercyjne w Brownowskich zębatkach z szumem dychotomicznym [online].
- A. Nagiel, Brownian Motors [online] [dostęp 2006-09-17] [zarchiwizowane z adresu 2004-02-14] (ang.).