Brownian ratchet
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La Brown-a kliko estas kaj ekzemplo de eterna movilo de la dua speco, elpensita de Richard Feynman en prelego pri fiziko ĉe la California Institute of Technology la 11an de majo 1962, kiel ilustraĵo de leĝoj de termodinamiko. La simpla maŝino, konsistanta de kaj kliko, ŝajnas esti ekzemplo de , kiu kapablas ekstrakti utilan laboron de hazardaj variadoj en sistemo ĉe . La detalata analizo de Feynman montris kial ĝi ne povas esti tiel.
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ブラウン・ラチェット（英: Brownian ratchet）は、リチャード・P・ファインマンが、物理の講義において熱力学第二法則を説明するために仮構した見かけ上永久機関のようにみえる思考実験上の装置を指してしばしば用いられる用語である。 また、ファインマンのこの機構といくらか類似の仕組みが細胞内のなどで実現されていると考えられるため、それらに対してもブラウン・ラチェットという用語が使われる。ファインマン＝スモルホフスキー・ラチェット (Feynman-Smoluchowski ratchet) とも言う。
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布朗棘輪（Brownian ratchet），又称费曼棘轮，由波兰物理学家于1912年提出的永动机構想，因物理学家理查德·费曼於1962年的讲座中传播开来。 如图，一個浸在水中的槳輪上连接一個微小的棘輪。因棘輪只能單方向轉動，由于分子的布朗运动，當分子隨機與槳輪碰撞時，槳輪只能往一個方向轉，而且可用來作功，例如舉起一個小砝碼。這樣一來只要使用簡單的棘輪，像是用掣子（pawl）咬住齒輪，就可以讓槳輪永遠轉動下去。 但費曼自己證明了他的布朗棘輪必須要有一個微小的掣子，能隨分子的碰撞而動。當棘輪和掣子的溫度與水相同時，這個微小的掣子三不五時就會失效，而無法產生淨移動。當溫度低於水溫時，槳輪就有可能只往一個方向轉動，此時耗的能來自於溫度梯度，並未違反热力学第二定律。
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In the philosophy of thermal and statistical physics, the Brownian ratchet or Feynman–Smoluchowski ratchet is an apparent perpetual motion machine of the second kind (converting thermal energy into mechanical work), first analysed in 1912 as a thought experiment by Polish physicist Marian Smoluchowski. It was popularised by American Nobel laureate physicist Richard Feynman in a physics lecture at the California Institute of Technology on May 11, 1962, during his Messenger Lectures series The Character of Physical Law in Cornell University in 1964 and in his text The Feynman Lectures on Physics as an illustration of the laws of thermodynamics. The simple machine, consisting of a tiny paddle wheel and a ratchet, appears to be an example of a Maxwell's demon, able to extract mechanical work f
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Eine molekulare Ratsche oder auch Brownsche Ratsche ist eine gedachte Nanomaschine, die aus brownscher Molekularbewegung (also aus Wärme) gerichtete Bewegung erzeugt. Dies kann nur funktionieren, wenn zusätzlich von außen Energie in das System gebracht wird. Solche Systeme werden in der Literatur meistens Brownsche Motoren (siehe Literatur/Links) genannt. Eine experimentelle Überprüfung in einem granularen Gas (mit eingeschränkter Übertragbarkeit auf die molekulare Situation) wurde 2010 durch Detlef Lohse und Kollegen unternommen.
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In termodinamica, e in fisica teorica, il nottolino browniano (o nottolino di Feynman-Smoluchowski) è un esperimento mentale riguardante un dispositivo meccanico che appare essere in grado di produrre un moto perpetuo. Il dispositivo fu analizzato per la prima volta nel 1912 dal fisico polacco Marian Smoluchowski e reso popolare dal fisico statunitense Richard Feynman in una lezione di fisica presso il California Institute of Technology l'11 maggio 1962 e nel primo volume de The Feynman Lectures on Physics come illustrazione delle leggi della termodinamica. Questa semplice macchina, che consiste in un cricco accoppiato a una ruota a pale, è un esempio di diavoletto di Maxwell, capace di estrarre informazioni utili da fluttuazioni termiche casuali in un sistema all'equilibrio in violazione
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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). Zapadkę brownowską po raz pierwszy opisał Marian Smoluchowski, a spopularyzował Richard Feynman.
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Molekulare Ratsche
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Brown-a Kliko
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Brownian ratchet
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Nottolino browniano
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ブラウン・ラチェット
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Zapadka brownowska
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布朗棘輪
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2009-05-10
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March 2018
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Shape of teeth
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Eine molekulare Ratsche oder auch Brownsche Ratsche ist eine gedachte Nanomaschine, die aus brownscher Molekularbewegung (also aus Wärme) gerichtete Bewegung erzeugt. Dies kann nur funktionieren, wenn zusätzlich von außen Energie in das System gebracht wird. Solche Systeme werden in der Literatur meistens Brownsche Motoren (siehe Literatur/Links) genannt. Eine molekulare Ratsche ohne von außen zugeführte Energie wäre ein Perpetuum mobile zweiter Art und funktioniert somit nicht. Der Physiker Richard Feynman zeigte in einem Gedankenexperiment 1962 in seinen Vorlesungen, wie eine molekulare Ratsche prinzipiell aussehen könnte, und erklärte mit Hilfe der Maxwell-Boltzmann-Verteilung, warum sie nicht funktioniert. Das Gedankenexperiment ist mit dem von Maxwells Dämon verwandt. Das Modell wurde schon vor Feynman um 1900 von Gabriel Lippmann diskutiert und von Marian Smoluchowski 1912 erklärt. Feynmans Lösung wurde von Juan Manuel Rodriguez Parrondo und Pep Español kritisiert. Nach den Autoren nahm Feynman inkorrekterweise quasistatische Bedingungen beim Fall mit unterschiedlichen Temperaturen an. Ihre eigene Analyse veröffentlichten Parrondo, Davis und Derek Abbott 2000. Eine weitere neuere und einflussreiche Analyse stammt von Marcelo Magnasco (1993) und Magnasco und Stolovitzky zeigten 1998, dass der Wirkungsgrad kleiner als der ideale Wirkungsgrad nach Carnot ist, im Gegensatz zur Analyse von Feynman. Aus seinen Arbeiten zu diesem Themenkreis entwickelte Parrondo das nach ihm benannte Parrondo-Paradoxon als eine Art diskrete Version. Eine Variante wurde von Léon Brillouin 1950 vorgeschlagen: der durch Wärmerauschen in einem Widerstand erzeugte Strom wird in einer Diode gleichgerichtet und könnte prinzipiell Arbeit verrichten. Auch hier zeigt eine genaue Analyse, dass durch Wärmebewegung in der Diode eine elektromotorische Kraft erzeugt wird, die dem entgegenwirkt. Eine experimentelle Überprüfung in einem granularen Gas (mit eingeschränkter Übertragbarkeit auf die molekulare Situation) wurde 2010 durch Detlef Lohse und Kollegen unternommen.
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In the philosophy of thermal and statistical physics, the Brownian ratchet or Feynman–Smoluchowski ratchet is an apparent perpetual motion machine of the second kind (converting thermal energy into mechanical work), first analysed in 1912 as a thought experiment by Polish physicist Marian Smoluchowski. It was popularised by American Nobel laureate physicist Richard Feynman in a physics lecture at the California Institute of Technology on May 11, 1962, during his Messenger Lectures series The Character of Physical Law in Cornell University in 1964 and in his text The Feynman Lectures on Physics as an illustration of the laws of thermodynamics. The simple machine, consisting of a tiny paddle wheel and a ratchet, appears to be an example of a Maxwell's demon, able to extract mechanical work from random fluctuations (heat) in a system at thermal equilibrium, in violation of the second law of thermodynamics. Detailed analysis by Feynman and others showed why it cannot actually do this.
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La Brown-a kliko estas kaj ekzemplo de eterna movilo de la dua speco, elpensita de Richard Feynman en prelego pri fiziko ĉe la California Institute of Technology la 11an de majo 1962, kiel ilustraĵo de leĝoj de termodinamiko. La simpla maŝino, konsistanta de kaj kliko, ŝajnas esti ekzemplo de , kiu kapablas ekstrakti utilan laboron de hazardaj variadoj en sistemo ĉe . La detalata analizo de Feynman montris kial ĝi ne povas esti tiel.
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ブラウン・ラチェット（英: Brownian ratchet）は、リチャード・P・ファインマンが、物理の講義において熱力学第二法則を説明するために仮構した見かけ上永久機関のようにみえる思考実験上の装置を指してしばしば用いられる用語である。 また、ファインマンのこの機構といくらか類似の仕組みが細胞内のなどで実現されていると考えられるため、それらに対してもブラウン・ラチェットという用語が使われる。ファインマン＝スモルホフスキー・ラチェット (Feynman-Smoluchowski ratchet) とも言う。
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In termodinamica, e in fisica teorica, il nottolino browniano (o nottolino di Feynman-Smoluchowski) è un esperimento mentale riguardante un dispositivo meccanico che appare essere in grado di produrre un moto perpetuo. Il dispositivo fu analizzato per la prima volta nel 1912 dal fisico polacco Marian Smoluchowski e reso popolare dal fisico statunitense Richard Feynman in una lezione di fisica presso il California Institute of Technology l'11 maggio 1962 e nel primo volume de The Feynman Lectures on Physics come illustrazione delle leggi della termodinamica. Questa semplice macchina, che consiste in un cricco accoppiato a una ruota a pale, è un esempio di diavoletto di Maxwell, capace di estrarre informazioni utili da fluttuazioni termiche casuali in un sistema all'equilibrio in violazione della seconda legge della termodinamica. Un'analisi dettagliata condotta da Feynman e altri mostra che ciò è in realtà impossibile.
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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 (zwanych też ) i pomp. Nie łamią one II prawa termodynamiki. Wykorzystują je żywe organizmy (poruszanie witkami przez niektóre bakterie, przepompowywanie cząstek przez błonę, skurcz mięśni).
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布朗棘輪（Brownian ratchet），又称费曼棘轮，由波兰物理学家于1912年提出的永动机構想，因物理学家理查德·费曼於1962年的讲座中传播开来。 如图，一個浸在水中的槳輪上连接一個微小的棘輪。因棘輪只能單方向轉動，由于分子的布朗运动，當分子隨機與槳輪碰撞時，槳輪只能往一個方向轉，而且可用來作功，例如舉起一個小砝碼。這樣一來只要使用簡單的棘輪，像是用掣子（pawl）咬住齒輪，就可以讓槳輪永遠轉動下去。 但費曼自己證明了他的布朗棘輪必須要有一個微小的掣子，能隨分子的碰撞而動。當棘輪和掣子的溫度與水相同時，這個微小的掣子三不五時就會失效，而無法產生淨移動。當溫度低於水溫時，槳輪就有可能只往一個方向轉動，此時耗的能來自於溫度梯度，並未違反热力学第二定律。
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