マクスウェルの悪魔

1 ななしのよっしん
2010/12/27(月) 09:47:25 ID: FAfFSvxVPi
記事にある本は分かりやすくてよかったなあ

http://journal.mycom.co.jp/news/2010/11/19/113/index.htmlexit
中央大東大、「マックスウェルの悪魔」を実験により実現
2 ななしのよっしん
2010/12/29(水) 06:34:58 ID: jGf8M3bWbo
友人に説明したら、「悪魔を開閉するのにエネルギーを使ってるんじゃないの?」と言われた
は何と説明すればよかったのだろうか
3 ななしのよっしん
2010/12/29(水) 06:59:32 ID: xkKTaTW1aV
それもまた思考実験
4 ななしのよっしん
2011/03/04(金) 11:36:32 ID: 6OoVBd+MC9
>>2
たしかこの問題の答えはそれであっていたはず
5 ななしのよっしん
2011/03/05(土) 10:36:43 ID: wZqx4UQuca
>>4

情報エネルギーをもっており、
それを消去するにはエネルギーが必要。
たとえば悪魔が分子一つ分の情報の記憶領域をもっていたとすると、
ある分子に対して速いからを開けるかどうかを判断した場合、
次の分子がくるときにその情報を消去しないと次の分子に適切な処理が出来ない。
その情報の消去にエネルギーが必要となるので、
その総計は二つの部屋の温度差による自由エネルギーよりも大きくなり、
結果として熱力学第二法則は覆せない、というような概念だったはず。

専門的に勉強したわけではないので間違っていたらスマソ
6 ななしのよっしん
2011/03/05(土) 21:08:41 ID: /uGM1GAjCg
> 学者という人種は、ムツカシそうな名前をつけるのが大好きなんである。
思考実験」という言葉のどこがムツカシそうなんだ?
意味も読み取りやすいし、極めて分かりやすい名ネーミングだと思うんだが。
妄想」の方がよっぽど難しい単じゃないか
7 ななしのよっしん
2011/03/05(土) 21:30:02 ID: G106eF8Y5O
人間の思考を分類した場合、思考実験妄想という括りの中に含まれることになる。
要するに妄想という幅広い意味を持つ言葉の中の、一部の領域を切り取って「この部分を思考実験と呼ぼう!」と決めたわけだろ。
言葉の難しさはさておき、学者はこの作業が好きってのは間違ってもなかろう。

イメージで言うと、デスクトップの整理とかが解りやすいか?
自分たちの考えをめたpdfファイルを放り込む場所を決めるときにどこにしようかと悩んだとして
妄想ってフォルダがもうあるんだから、そのフォルダ名で呼んでも構わないんだけど、自分たちの学業に関する妄想に関しては、妄想フォルダの下に思考実験フォルダってのを作ってその中に収めることにしようぜ、って決めた、というか。
記事作成者が「学者が好きな作業」としてるのは、フォルダの下に更にフォルダを作る作業のことだろうな。たぶんだが。
ま、妄想実験ってフォルダ名はも名ネーミングだと思うし、このフォルダが作られたこと自体は歓迎すべきだと思うけど、ときにフォルダを作りすぎたり不要なフォルダを作ったりはしてる気もするね。
8 ななしのよっしん
2011/03/06(日) 08:14:52 ID: E49SxcTAf3
Wikipediaの項見たけど難しいね。
エネルギー情報が交換されるってなかなか実感がわかないし。
9 ななしのよっしん
2011/03/06(日) 09:09:33 ID: jGf8M3bWbo
>>6
概念を把握してる人からすればそうだが、この概念を知らない人からすれば
「思考」と「実験」を結びつけるのは難しいんじゃないかと思って書いた

>>5ベース殺の項を充実させたいんだが、理科嫌いにも見放されないような
名解説を募集しております
10 ななしのよっしん
2011/03/10(木) 05:01:42 ID: WtACz4aU4A
>>2
ただそれだけのことを明するのが大変なんだよねえ。
ここで想定されている「」はそもそも々の慣れ親しんでいるとは違うものだし。
その友人の言っている「悪魔を開閉するのにエネルギーを使ってるんじゃないの?」という答えは、多分悪魔が「(物理学における)仕事」をしていると考えてるんだろうから、間違っているね。
この思考実験におけるの質量はゼロだから、これをどう動かそうが仕事をしたことにはならないので、々の世界で「」を動かした際に発生するようなエネルギーは発生しない。
なので、仕事以外でのエネルギーのロスを明しないといけないんだよなー。
この悪魔がやっていることは、実際には「速い」分子と「遅い」分子を見極めているだけ。これを「観測」というわけなんだけど、研究によると観測にはエネルギーを使わないということがわかってしまった。
ここからが本番なんだけど、も専門が生物学なので今日はこれくらいにしとくw
11 ななしのよっしん
2011/03/16(水) 19:28:23 ID: +m7Vjede/s
々が行っているのは妄想ではない…思考実験ソート・エクスペリメント)だ!」
みたいなカッコつけっぽいからじゃない?ぽいだけで実用的な分類だとは思うけど、妄想というくくりがある種カッコ悪いものだから、「妄想w」的突っ込みに対する先読み
12 ななしのよっしん
2011/04/02(土) 20:02:39 ID: jMxPFsdu6b
結局「情報の消去」がエントロピーを増大させるんだっけ
なんというか不思議な結論だなあ、情報は実体がないように思えるのに……
13 ななしのよっしん
2011/07/22(金) 12:44:35 ID: tjR24qAG1V
「次の分子を処理するためには記録を消さなくてはいけない」の部分がよくわからないんだけど、か解説してくれ。限に記憶できる悪魔がこの作業をしたらどうなるんだぜ?
14 ななしのよっしん
2011/07/26(火) 08:18:20 ID: eoftf+lexT
>>13
文字通りの意味だよ。情報の保持にも上限があるから、どこかで消去しないと限界がくるってこと。
だから、限に記憶できる悪魔がいたなら解決するにはするが、この「限に記憶できる」ってのはぶっちゃけ永久機関と同じなので、今度は「限に記憶できる悪魔」の実在明しなきゃならなくなる
15 ななしのよっしん
2011/07/26(火) 08:25:55 ID: aVrSuWh8e4
限じゃなくても、記憶領域がそれなりにある悪魔なら考えられるよね。
この場合、記憶領域が埋まるまでの間はエントロピー減少するけど一時的な過程ならいいのかな?
それとも「き記憶領域」が埋まること自体がエントロピー増大になる?
16 ななしのよっしん
2011/07/26(火) 09:08:34 ID: Ur6UWbbgVR
>>15
今度はアキレスと亀パラドックスだな
17 ななしのよっしん
2011/07/28(木) 20:48:21 ID: Hi+8UNUIE+
ランダウアーの原理は、一般には成り立たない。一般の場合を示したのは日本人
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v102/i25/e250602exit

これ、またはこれから生するのちの論文を
18 ななしのよっしん
2011/07/31(日) 01:23:31 ID: Q+zMFyNqoX
 >>16
アキレスと亀でもなんでもない。
>>15
途中の過程ならばあり得る。
しかし、悪魔のような熱力学機関を考える上ではそのような途中で止めるということはできず、
必ず1サイクル回さなければならない。

このサイクルを回すということは、要するに最終的にすべて終わったあとには、最初の状態に戻らなければならないということだ。

だから、メモリーが有限である限り、必ず情報は消去されねばならない。
19 ななしのよっしん
2011/08/25(木) 19:11:37 ID: dsDUIMDMqR
もしかして、この理論を使うと
パソコンデータ自動車の燃料替わりに使うことが
出来るのか?

なんか>>1ニュースにはそう書いてあるんだけど・・・。
20 ななしのよっしん
2011/09/03(土) 20:35:15 ID: a9PSi1uoWH
つまり、分子の運動を検出するセンサーマクスウェルの悪魔)にも物理的な実体は存在するから(情報を処理するには何らかの物理を利用しなくてはならないから)、センサーが分子の運動を検出するたびに、検出に利用している物理によってエントロピー拡散するってことかな?
21 ななしのよっしん
2011/09/25(日) 03:04:21 ID: HDTf0LzQoS
まったくわかってい人ですが・・・読んでて気になったので
マクスウェルの悪魔が複数いて前の行動を観察記憶、記憶が消える、
行動を見てた悪魔が次の作業を実行ってやっても、問題になってる部分は変わりませんが・・・二匹ならその現は2倍になるのか、それとも席が一つしかいとして、行動は一人だけで、作業量は一人分しか消費しない、って事で関係なかったりするのでしょうか?
22 ななしのよっしん
2011/10/19(水) 01:24:27 ID: oLK9F2qWQ1
情報の観測(2chを眺める)のにエネルギーはいらない
情報の消去(炎上ブログの火消し)にはエネルギーが要る

日常にもマクスウェルの悪魔の考え方は生きていたのか
23 ななしのよっしん
2011/11/29(火) 22:11:25 ID: 3ITB0Px4CQ
勝手に追記させてもらったけれど長すぎになったらゴメン
掲示板とかで疑問に思われやすいところは押さえた、つもり。
24 ななしのよっしん
2012/01/15(日) 13:06:50 ID: HMQqzqrxoJ
ド素人ですまんが、
悪魔ドアを開くという行為は、悪魔自体が仕事をしてると思うんだが、系に対しては仕事をしていないという理解でおk
25 ななしのよっしん
2012/01/15(日) 14:40:19 ID: jGf8M3bWbo
ドアの重さが0だから仕事はしていない
26 ななしのよっしん
2012/01/15(日) 16:40:38 ID: HMQqzqrxoJ
ああ、スマン。ドアの質量0把握した。
な観測と捉えてるから事、情報エネルギー化なわけね。
中央大東大以外に、アメリカ大学でも実験やってたんだよね。
なぜかぐぐっても中央大のしか出てこないorz
27 ななしのよっしん
2012/02/06(月) 00:02:56 ID: Ik83aAHVo+
>>19
できない。実際の動きはこんな感じだから。

1.真っ白な記憶領域(燃料)を与えてスイッチを入れる
2a.熱の動的な移動が行われる
2b.代わりに、記憶領域に分子解析のデータゴチゴチャと並ぶ
3.記憶領域を使い果たすと悪魔は止まる
4.その乱雑なデータクリアする
5.2に戻る

悪魔が生み出すエネルギーは、4の「データクリアする」操作に使うエネルギーよりも小さい。これは、たとえば記憶媒体にハードディスクを使ったとして、読取りヘッドを動かし、データを上書きするための微量のエネルギーよりもさらに小さいエネルギーしか生産できないってこと。発電のような用途は理だな。
>>1の記事では、「情報を媒介して駆動する新規のナノデバイス」の可性って書いてあったが…具体的にはどういうモノへの応用が考えられてるんだろ。教えてエロい人
28 ななしのよっしん
2012/05/27(日) 01:28:23 ID: G1jxx/DFO5
つまりナナシノゲエムみたいなことが起こりうるんだな
29 ななしのよっしん
2012/08/18(土) 23:14:19 ID: KwC2WeN8hK
>>27
なんか燃料電池みたいな動きだね
HDDクリアする操作が充電に相当するように見える
30 ななしのよっしん
2012/08/26(日) 21:41:30 ID: rw6r7YFK2q
を開閉するにはエネルギーが要らないのに
記憶の消去にはエネルギーが要るってなんか恣意的な気がするんだが・・・

「開閉にエネルギーの要らない」が仮定できるなら
エネルギーを使わない記憶の消去」も仮定できるんじゃないの?