Maxwellin demoni

HaamuHajamieli

Luin jostain, että Maxwellin demoni -ajatuskoe ratkeaa sillä, että demonin muistin pyyhkiminen tuottaa enemmän entropiaa kuin molekyylien sortieeraaminen vähentää, mutta siis ei itse muistin täydennys. Mitä tapahtuu, jos demonin muisti onkin ääretön?

11

189

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • pikaisesti

      Jos kysymys on tilastollisesta ilmiöstä, niin väliaikaisesti sääntöä voisi rikkoa eli muistin täyttymiseen asti? Mikä olisi maksimi muistin määrä?

    • ääretön.pilaa.laskut

      Demonilla ei voi olla äärettömän suurta muistia, ellet halua systeemisi olevan muutenkin äärettömän suuri.

    • toivoryynänen

      En ole ikinä tietänytkään Maxwellin demonin liittyvän jollakin tapaa muistiin. Vajavaisen ymmärrykseni mukaan se liittyy demonin kykyyn valita minkä (molekyylin) hän hyväksyy tai minkä (molekyylin) hän hylkää.

      • demonin.muisti

        Alkuperäisellä Maxwellin demonilla ei ollut muistia, mistä sitten aiheutui ongelmia termodynamiikan lakien kannalta. Kun asiaa tarkasteltiin lähemmin kävi ilmi että demoni tarvitsee muistin.

        Jotta demoni voisi tehdä valintansa on hänen pystyttävä mittaamaan jokaisen portille pyrkivän molekyylin nopeus. Se vaatii muistia, koska molekyylin paikkaa pitää voida verrata sen aiempaan sijaintiin.


    • Maxwell ei mielestäni keksinyt asiaa trolleille, vaan demoneille.
      Hän tiesi tarkalleen esittämänsä kysymyksen - ja täällä on 2010 -luvulla väkeä,
      jotka eivät vieläkään ymmärrä mikä on oikea vastaus - trollaa siinä sitten
      ihan rauhassa.

    • Anonyymi

      Taitaa tuo ajatuskokeen lopputulos todistaa että maailmankaikkeus ei voi olla ääretön. Muutenhan demoni voisi tosiaan jatkaa toimintaansa ikuisesti

      Toki maailmankaikkeuden uskominen äärettömäksi on verrattavissa saunatonttuihin uskomiseen muutenkin

    • Vaikka olen myöhässä aiheesta, mutta vastaus avaajalle:

      Maxwellin demoni ei alunperinkään ota kantaa itse demonin kokemaan entropiaan tai että mitä vaaditaan että voidaan seurata jokaista hiukkasta kokeessa.
      Ajatusharjoitus perustuu siihen että minimaalisella teolla (aukkojen avaaminen / sulkeminen) olisi ainakin teoriassa mahdollista vähentää entropiaa *paikallisessa suljetussa järjestelmässä* (eli laatikot joita tarkkaillaan) on mahdollista vähentää kokonaisentropiaa.

      Se, onko demonilla muistia, onko se ajatteleva, onko se jokin mielikuvituksellinen luonnonlaki jne. ei ajatusharjoituksen kannalta ole väliä.

      • Anonyymi

        Se onko demonilla muistia vai ei vaikuttaa oleellisesti asiaan, sillä talletettu tieto vaikuttaa entropian määrään. Landauerin periaatteen mukaisesti informaation irreversiibeli käsittely eli esimerkiksi muistiin sijoitetun tiedon lopullinen tuhoaminen uuden tiedon tieltä tuottaa aina tietyn minimimäärän lämpöä. Kun tämä huomioidaan niin Maxwellin demoni ajatuskokeena ei aiheuta ristiriitoja termodynamiikan lakien kanssa.

        https://fi.wikipedia.org/wiki/Maxwellin_demoni

        Reversiibelien laskutoimitusten avulla eli kasvattamalla koko ajan muistinsa kokoa Maxwellin demoni voisi vähentää entropiaa kaasusäiliössä. Mutta ongelmana olisi se, että tällöin demoni tarvitsisi koko ajan suuremman ja suuremman muistin kun tietoa ei voisi pyyhkiä pois. Kun muistitila ei ole ääretöntä niin sellainen demoni toimisi vain hetken ajan ja joskus myöhemmin muistin tyhjennys sitten lisäisi entropiaa.


      • Anonyymi kirjoitti:

        Se onko demonilla muistia vai ei vaikuttaa oleellisesti asiaan, sillä talletettu tieto vaikuttaa entropian määrään. Landauerin periaatteen mukaisesti informaation irreversiibeli käsittely eli esimerkiksi muistiin sijoitetun tiedon lopullinen tuhoaminen uuden tiedon tieltä tuottaa aina tietyn minimimäärän lämpöä. Kun tämä huomioidaan niin Maxwellin demoni ajatuskokeena ei aiheuta ristiriitoja termodynamiikan lakien kanssa.

        https://fi.wikipedia.org/wiki/Maxwellin_demoni

        Reversiibelien laskutoimitusten avulla eli kasvattamalla koko ajan muistinsa kokoa Maxwellin demoni voisi vähentää entropiaa kaasusäiliössä. Mutta ongelmana olisi se, että tällöin demoni tarvitsisi koko ajan suuremman ja suuremman muistin kun tietoa ei voisi pyyhkiä pois. Kun muistitila ei ole ääretöntä niin sellainen demoni toimisi vain hetken ajan ja joskus myöhemmin muistin tyhjennys sitten lisäisi entropiaa.

        Itse "demoni" ei ole osa tätä ajatusharjoitusta. Se on vain nimitys "mille tahansa" jolla voidaan selittää helposti että jokin (mikä tahansa) kontrolloi seurattavaa aluetta eli kahta laatikkoa joiden välillä on reikiä jotka voidaan joko aukaista tai sulke). Tämä siis on koko seurattava järjestelmä.

        Jos kyseessä olisi entiteetti-demoni ja se olisi mukana entropialaskuissa, ei olisi esimerkissä mitään järkeä koska jo jokaisen hiukkasen paikan ja nopeuden (!) tarkka samanaikainen mittaaminen olisi mahdotonta ja lisäisi entropiaa, samoin kuin aukkojen kontrollointi. Kyseessä ei myöskään olisi enää suljettu järjestelmä jolloin koko paradoksi katoaa kuin itsestään.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Se onko demonilla muistia vai ei vaikuttaa oleellisesti asiaan, sillä talletettu tieto vaikuttaa entropian määrään. Landauerin periaatteen mukaisesti informaation irreversiibeli käsittely eli esimerkiksi muistiin sijoitetun tiedon lopullinen tuhoaminen uuden tiedon tieltä tuottaa aina tietyn minimimäärän lämpöä. Kun tämä huomioidaan niin Maxwellin demoni ajatuskokeena ei aiheuta ristiriitoja termodynamiikan lakien kanssa.

        https://fi.wikipedia.org/wiki/Maxwellin_demoni

        Reversiibelien laskutoimitusten avulla eli kasvattamalla koko ajan muistinsa kokoa Maxwellin demoni voisi vähentää entropiaa kaasusäiliössä. Mutta ongelmana olisi se, että tällöin demoni tarvitsisi koko ajan suuremman ja suuremman muistin kun tietoa ei voisi pyyhkiä pois. Kun muistitila ei ole ääretöntä niin sellainen demoni toimisi vain hetken ajan ja joskus myöhemmin muistin tyhjennys sitten lisäisi entropiaa.

        "Mutta ongelmana olisi se, että tällöin demoni tarvitsisi koko ajan suuremman ja suuremman muistin kun tietoa ei voisi pyyhkiä pois. Kun muistitila ei ole ääretöntä niin sellainen demoni toimisi vain hetken ajan ja joskus myöhemmin muistin tyhjennys sitten lisäisi entropiaa."

        Ohjelmointia harrastaneet voivat kenties nähdä tässä jonkinmoista analogiaa esim. C ja C# ohjelmointikielien välillä. Ensin mainitussa on ohjelmoijan vastuulla tehdä sellaista koodia että muistia varattaessa myös huolehditaan siitä että samainen muisti tulee myöhemmin vapautetuksi kun sitä ei enää tarvita. Jälkimmäinen on aika lailla sama muuten mutta muistin vapauttamin ei ole ohjelmojan vastuulla . Muistia voi vapaassti varata eri tarkoitkusiin ja systeemin ainakin kuuluisi huolehtia siitä että tarpeettomaksi jäänyt muisti vapautetaan ja päästetään takaisin kiertoon.


    • Anonyymi

      Toimiiko tuo muistin tyhjennys / lämmön lisäämis -ilmiö myös ihmisaivojen kohdalla?

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Porvarimediat paniikissa demareiden huiman kannatuksen vuoksi

      Piti sitten keksiä "nimettömiin lähteisiin" perustuen taas joku satu. Ovat kyllä noloja, ja unohtivat sen, että vaalit
      Maailman menoa
      58
      5534
    2. KATASTROFI - Tytti Tuppurainen itse yksi pahimmista kiusaajista!!!

      STT:n lähteiden mukaan SDP:n eduskuntaryhmän puheenjohtaja Tytti Tuppurainen on käyttäytynyt toistuvasti epäasiallisesti
      Maailman menoa
      195
      3557
    3. Huono päivä

      Tänään on ollut tosi raskas päivä töissä. Tekis mieli itkeä ja huutaa. En jaksa just nyt mitään. Minä niin haluaisin ja
      Ikävä
      18
      2368
    4. Mikä siinä on ettei persuille leikkaukset käy?

      On esitetty leikkauksia mm. haitallisiin maataloustukiin, kuin myös muihin yritystukiin. Säästöjä saataisiin lisäksi lei
      Maailman menoa
      22
      2365
    5. Puolen vuoden koeaika

      Voisi toimia meillä. Ensin pitäis selvittää "vaatimukset" puolin ja toisin, ennen kuin mitään aloittaa. Ja matalalla pro
      Ikävä
      9
      1158
    6. Huonosti.

      Oletko kohdellut kaivattuasi huonosti? Miksi?
      Ikävä
      102
      1038
    7. Juuri nyt! Tytti Tuppurainen on käyttäytynyt toistuvasti epäasiallisesti

      Ai että mä nautin, Tytti erot vireille! "Käytös on kohdistunut avustajia ja toisia kansanedustajia kohtaan, uutisoi STT
      Maailman menoa
      62
      1017
    8. Rötösherra käräjillä

      Ähtäriläisyrityksen epärehellisyys oli niin suurta, että mies yhtiön takaa oli lähellä saada ehdotonta vankeutta. Vaikeu
      Ähtäri
      18
      1002
    9. Onko kaivattusi

      liian vetovoimainen seksuaalisesti?
      Ikävä
      81
      961
    10. Häneen rakastuminen oli sellaista

      että aina uskoi ja luotti että kyllä tästä vielä edetään jotenkin. Se olikin vain rakastuneen toiveajattelua kaikki. Ta
      Ikävä
      79
      955
    Aihe