科學家首次將信息轉換為純淨能量，並在150年前首次驗證了一個思想實驗。
這個想法最初是由物理學家詹姆斯·麥克斯韋（James Clerk Maxwell）提出的，但它引起了爭議，因為它似乎違反了第二定律熱力學。從實驗性的角度來看，該法律指出，當混合冷水和冷水時，它們最終將達到平衡中間溫度。
麥克斯韋（Maxwell）提出，假設存在（後來稱為麥克斯韋的惡魔）可以將水分成兩個隔室並逆轉過程，從而通過僅讓比較熱的捕集室之間的陷阱門之間的熱分子隔離冷分子。
由於混合水被認為比分離的水更無序（IE更高的熵），因此惡魔將系統從疾病狀態轉化為秩序狀態，僅使用信息（哪些分子是熱和冷的知識）。
這似乎違反了法律，這也指出熵不應在孤立的系統中減少。換句話說，惡魔不應該在不花能量的情況下將熱水和冷水分開。
後來，匈牙利物理學家萊昂·西爾瓦德（LeóSzilárd）提出該過程並不違反物理定律，因為惡魔實際上將不得不花費一些能量來確定哪些分子很熱。
將其付諸實踐
儘管科學家繼續辯論這一理論，但從來沒有人將實驗付諸實踐。
東京大學的研究合著者Masaki Sano說：“如今，我們擁有該技術，即使是單分子也可以觀察到，並且我們可以很快控制很小的元素，因此原則上，製作麥克斯韋的惡魔並不難。”
研究人員建立了一個非常微型的螺旋樓梯，並導致分子使用信息爬上這個樓梯。
在設置中，樓梯實際上是用勢能製成的，並使用電場創建。該分子具有一定的熱能 - 熱量 - 因此它會在隨機方向上移動。
科學家使用高速相機拍攝分子。當它碰巧向上移動樓梯時，他們會讓它自由移動，但是當它恰好從樓梯下移動時，研究人員通過使用電場插入虛擬牆來阻止其運動。
薩諾告訴《生命科學》：“這就像粒子正在向上或向下進行隨機步驟，但是只有當粒子上樓梯上樓梯時，我們才能在樓梯上放一些牆，以避免粒子掉落。” “這是麥克斯韋的惡魔。”
當粒子向上移動樓梯時，它獲得了能量，因為它移至了較高潛力的位置 - 類似於爬山。然而，研究人員從來不必將粒子推到山上（即做工作或輸入能量） - 他們只是使用了有關在任何給定時間指導攀爬的方向的信息。
能量提升
研究人員不僅能夠將粒子上升到樓梯上，而且還能夠準確衡量從信息轉化了多少能量。
研究人員在11月14日的《自然物理學》雜誌上描述了他們的結果。
在同一期刊上的一篇文章中，比利時哈塞爾特大學的物理學家克里斯蒂安·範·丹·布雷克（Christian van den Broeck）未參與這項新研究，稱其為“直接驗證信息到能量轉換的信息”。
儘管實驗本身確實表明可以從信息中創造能量，但實際上，該技術並不能盡快解決能源危機的潛力。
Van Den Broeck寫道：“這種信息到能量轉換實驗的真正充滿活力的成本在於其巨大的外圍設備（包括正在操作實驗的博士生）。” “因此，該實驗讓人聯想到在反應堆中從核融合中產生的微小能量，這種能量消耗了更多的能量。”
- 扭曲的物理：7個最近令人振奮的發現
- 專輯 - 美國最大的原子粉碎機的幕後
- 十大無法解釋的現象
