マクスウェルって基地外だろ、どういう人生送ってたら磁束密度＝透磁率＊磁界の強さなんて公式思いつくんだよ [971283288]

1 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：NGNG?PLT(13000).net

NTTは、トランジスタ内でランダムな方向に動く電子(熱ノイズ)を観測し、一方向に動く電子のみを選り分けて電流を流して電力を発生させる“マクスウェルの悪魔”の実験に成功したと発表した。

マクスウェルの悪魔は、物理学者のジェームズ・クラーク・マクスウェルが思考実験として提案したもので、「個々の電子の動きを観測して、一定の方向に動く電子のみを選び出すことができれば電流を生成できる」とした理論。

通常は、外部電源などを用いずに無秩序な熱ノイズから、電流という秩序性を持った動きを生み出すことは熱力学第二法則から不可能とされており、150年以上議論が続けられてきた。

ただ現在では、マクスウェルの悪魔が電子の動きを観測して、その情報を得るさいにエネルギーが必要であり、これが電流を流す電源としての役割を果たし、熱力学第二法則を満たすということがわかってきた。

これは1bitの情報を得るためには一定の量のエネルギーが必要であり、逆に1bitの情報を持っていることによって最大でその量のエネルギーを生み出せることを意味しており、
情報とエネルギーを結びつけた情報熱力学へと発展している。

今回NTTは、ナノスケールのシリコントランジスタからなり、電子1個の精度で操作や検出が行なえる「単電子デバイス」を用いて、熱ノイズから電流を生成することに成功。
生成された電流で別のデバイスが駆動することが可能であり、マクスウェルの悪魔の原理を利用した発電が実現できたとしている。

NTTによれば、マクスウェルの悪魔を実現するためには、電子1個の正確な観測が行なえる検出器と、電子を閉じ込めておく箱を正確に開閉できる扉が必要だとしており、
同社は電子1つ1つを観測・制御する技術を長年研究してきたという。これらの機能を1つのシリコン単電子デバイスにまとめあげることで、熱運動する電子を選り分けるマクスウェルの悪魔を証明できたとする。

今回得られた知見は、電子デバイスの消費電力の下限や、分子モーターなどの生体中の微少な熱機関におけるエネルギー変換効率と深く関係しているという。分子モーターはマクスウェルの悪魔が活躍しており、
熱ノイズのランダムな運動を利用しながら適切なタイミングで動作し、高いエネルギー変換効率を実現していると考えられているという。

今後は電子デバイスにおいても、生体の仕組みを利用した高効率な動作の実現を目指すとしている。

http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1060/103/02.gif
http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1060/103/03.gif
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1060103.html

4 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:34:54.63 ID:yJ9QazBLa.net

記事読んだけど
言ってる意味がさっぱり分からん

5 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:35:06.04 ID:DpZLyfjY0.net

Bが何の頭文字でもないのきらい

6 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:36:07.59 ID:hulcy57r0.net

有名な数学者とか物理学者ってマジで基地外レベルだと思う
どうやったらそんな事思い付くのか全く分からない

7 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:37:22.86 ID:snTtM2HD0.net

↓ここから聞いてもないのに知識をひけらかす博識（）モメンのスレ

8 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:38:20.95 ID:fQeseKvcM.net

divD ＝ρ
とかのが天才

9 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:38:46.50 ID:UaArHCL90?PLT(13000)

>>4
均一な温度の気体で満たされた容器を用意する。 このとき温度は均一でも個々の分子の速度は決して均一ではないことに注意する。
この容器を小さな穴の空いた仕切りで2つの部分 A, B に分離し、個々の分子を見ることのできる「存在」がいて、この穴を開け閉めできるとする。
この存在は、素早い分子のみを A から B へ、遅い分子のみを B から A へ通り抜けさせるように、この穴を開閉するのだとする。
この過程を繰り返すことにより、この存在は仕事をすることなしに、 A の温度を下げ、 B の温度を上げることができる。 これは熱力学第二法則と矛盾する。

10 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:38:51.07 ID:8mEKvbOd0.net

乱雑さを下げることができたわけじゃない気がするんだが気のせいか？

11 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:40:03.56 ID:Jv4Rl6oEM.net

ビートルズが歌にするくらいだからな

12 ：瘋癲の錬金術師 ：2017/05/21(日) 22:41:44.00 ID:u89WvTnRK.net

それめっちゃ直感的じゃん…
歴史的背景は知らんけど

13 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:44:35.86 ID:Z7PC1LFz0.net

俺より先に生まれたから先に発表できただけの存在

14 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:45:10.59 ID:HjpHwHYa0.net

>>11
歌詞はポールにしか書けない駄作

15 ：瘋癲の錬金術師 ：2017/05/21(日) 22:45:49.17 ID:u89WvTnRK.net

>>8
当時場のイメージがあったのか知らんけど、
電荷が力を及ぼすという概念ってそんな難しいかね
中学の教科書にも電気力線書いてるし、誰でもすんなり納得すると思うが

素人目には電ｰ磁の関係の方が不思議

16 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:46:01.70 ID:zHMsvaJ60.net

>>9
矛盾する第二法則解説はよ

17 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:48:25.87 ID:WbD69x5U0.net

マクスウェルの悪魔とか言う中二心を最高にくすぐるキーワード

18 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:48:29.63 ID:XJlvaRic0.net

一粒子に切り分ける段階で情報量を費やしてないか

19 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:49:41.30 ID:UaArHCL90?PLT(13000)

>>16
ランダウアーの原理(情報の消去など論理的に非可逆な計算は熱力学的にも非可逆であり、環境での相応する熱力学的エントロピーの上昇を必要とする
定量的には、情報処理過程において1ビット（=1シャノン）の情報を失うとき、環境での熱力学的エントロピーの上昇も最低でも1ビットとなる。
通常の物理的単位で表すならこれは k ln 2 であり、よって環境に放出される熱は最低でも kT ln 2 となる）

マクスウェルの悪魔は情報処理を行っており、「ランダウアーの原理」により、n [bit] の情報を消去するのに kln n のエントロピーが増大し、熱力学第二法則に反しないと説明されている（k はボルツマン定数）。
低温の熱源から高温の熱源に正の熱を移す際に、他に何の変化もおこさないようにすることはできない。

20 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:53:12.94 ID:Hy7KFvM/0.net

これはマジでどっから出てきたんだかわからん

シュレーディンガー方程式はまだ出どころがわかる

21 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:54:20.90 ID:fQeseKvcM.net

c＝1/√με
とか基地外すぎる天才だろ

22 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:55:10.97 ID:XJlvaRic0.net

生物はどのように交尾を習得したのだろう

23 ：瘋癲の錬金術師 ：2017/05/21(日) 22:57:19.39 ID:u89WvTnRK.net

電、磁場がその時間変化とrotで結び付く二式が直感的には掴みにくい

24 ：瘋癲の錬金術師 ：2017/05/21(日) 22:59:37.83 ID:u89WvTnRK.net

>>20
物質通ったら減衰するだろって適当に定数置いて結び付けただけだろ

25 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 22:59:45.38 ID:xR+ApD3J0.net

ファラデーだろ

26 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:00:20.45 ID:fQeseKvcM.net

>>15
４つの方程式書くのは面倒だから

27 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:05:18.81 ID:fgHidjPf0.net

>>9
この穴の開け閉めが仕事じゃないっていうのが理解できない

28 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:08:21.10 ID:jkPgXO1kr.net

スレタイの式は別に凄くないだろ
電磁波が横波とか光速導いたのは凄いけど

29 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:09:14.40 ID:fQeseKvcM.net

>>25
ぶっちゃけそう
ファラデーが数学ができてたら
ファラデーがやれた仕事

30 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:10:57.99 ID:EtOxDS7ka.net

勝手に腰が動いて、穴がぱくぱく開閉するんだよ

31 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:11:29.60 ID:JNaQCykN0.net

ファラデーは小卒だし高等教育はほぼ独学であの天才ぶりだからなあ

32 ：瘋癲の錬金術師 ：2017/05/21(日) 23:11:38.56 ID:u89WvTnRK.net

>>21
>>28
導出忘れたけどこれこれ
美しい

33 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:11:59.10 ID:C+Am+ZLca.net

マクスウェル方程式とか本当に凄いと思うわ

34 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:13:02.19 ID:Dd3VHXkd0.net

スレタイの式は思いついたんじゃないだろ
ただの定数だよ単位系変更すれば磁場＝磁束密度にだってできる
というか多分それ思いついたのマクスウェルじゃないと思う

35 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:13:16.05 ID:Nl8q2s2+0.net

数式を美しいとか言ってる奴の気が知れんわ
あんなの苦痛以外の何物でも無かったのに

36 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:13:57.54 ID:9imuPfVg0.net

すごいのはそこじゃないだろ

37 ：瘋癲の錬金術師 ：2017/05/21(日) 23:14:22.07 ID:u89WvTnRK.net

>>35
自然が美しいんだよ

38 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:18:21.89 ID:Dd3VHXkd0.net

4つの式のマクスウェル方程式は教育的で綺麗な式だと思う
4元まで行くとなんだかムズムズするような違和感があるし微分形式まで行くとアホかと思いたくなる
でも物理学者はそっちの方が美しいって思うんだろうな

39 ：瘋癲の錬金術師 ：2017/05/21(日) 23:24:41.65 ID:u89WvTnRK.net

>>38
電磁ポテンシャル…ゲージ変換…うっ頭が

40 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:24:56.83 ID:XgzenrkR0.net

そんなに難しい公式じゃなくね

41 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:26:41.72 ID:XgzenrkR0.net

でもやっぱりこの世界って二次元だと思うわ

42 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:38:24.99 ID:jkPgXO1kr.net

そもそも「マクスウェルの悪魔を証明した実験」って語弊を生むだろ
こういう解説記事にマクスウェルの悪魔とかの言葉使うなよと思う

43 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/21(日) 23:41:17.22 ID:7rk1OU4FM.net

テンソル使えばさらに2つの式に絞られるんだろ

44 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/22(月) 00:03:50.83 ID:4frqNorxa.net

グラディエント！
ダイバージェンス！
ロウトゥェェイション！

45 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/22(月) 00:28:15.34 ID:VNQ/h6Bb0.net

一番すごいのはニュートンだから
こいつ以上の天才はいない

46 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/22(月) 00:33:56.92 ID:FQJNTWiE0.net

>>4
要は電気から情報を生み出す事はこれまで出来ていて
今回は逆に情報から電気を生み出したって事

47 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/22(月) 00:37:05.43 ID:meXcufnw0.net

マクスウェルは4つの式にまとめ上げただけで、元の式とかは既にあったみたいな話じゃなかったっけ

48 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/22(月) 00:38:23.87 ID:kHaaOnoCd.net

マクスウェル方程式がかっこよくて好き

49 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/22(月) 00:39:59.01 ID:meXcufnw0.net

そういや式がガウスやファラデーの式とか呼ばれてるし元はそいつらでしょ

50 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/22(月) 05:55:29.09 ID:MHUj3iLKM.net

>>47
違うよ
マクスウェルが提唱した当初は20くらいあった方程式を
4つにまとめたのがヘヴィサイド

51 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/22(月) 06:38:15.08 ID:+87sB5h20.net

不思議なノートに書いて実際に出してみたからじゃ無いの？

52 ：瘋癲の錬金術師 ：2017/05/22(月) 10:00:03.40 ID:E9QC2JQpK.net

>>50
へえ〜
ヘビさんはラプラス変換を直感的に編み出した実用家っぽい人ってイメージしかなかった

53 ：番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です ：2017/05/22(月) 11:59:56.78 ID:EG54ACqWr.net

c=1/√ε0･μ0

の方が凄いよ。