המערבולת מחלקת את הגז לשכבות שונות המוסעות במהירויות שונות. בה בשעה שבמרכז נמצא הגז במצב של מנוחה, הרי במרחק מה מן המרכז מגיע כבר הגז למהירות רבה. סבורים כי תהליך זה מתרחש משום ששכבת גז אחת מתחככת כשהיא מוסעת על גבי שכבה סמוכה, ובדרך זו עוברת אנרגיה מחלקה הפנימי של המערבולת לחלקה החיצוני. כתוצאה מכך השכבות החיצוניות מתחממות באופן ניכר ואילו השכבות הפנימיות מתקררות. פִּיַּת הצינור הקצר מחוברת למרכז המערבולת, שם מתרכזת השכבה של המולקולות האיטיות ומשום כך נפלט דרכה גז קר. שאר הגז שהפך חם, יוצא דרך הצינור הארוך.
ההשקעה האנרגטית הדרושה לשם דחיסת האוויר לתוך פיית הצינור עולה בשיעור גבוה על התועלת שאפשר להפיק מהפרשי האנרגיה הנוצרים בדרך זו, ולכן ההמצאה אינה כלכלית, ואינה מפרה את החוק השני של התרמודינמיקה.
עבודה ניסויית.
ב-1 בפברואר 2007, הכריז דייוויד לי, פרופסור באוניברסיטת אדינבורו, על יצירת התקן ננו המבוסס על ניסוי מחשבתי זה. המכשיר מסוגל להניע את המערכת הכימית של שיווי המשקל, אך הוא חייב להיות מופעל על ידי מקור חיצוני (אור במקרה זה), ולכן אינו פוגע בתרמודינמיקה.
בעבר, חוקרים אחרים יצרו מולקולה בצורת טבעת אשר יכולה להיות ממוקמת על ציר המחבר שני אתרים (המכונים A ו-B). חלקיקים מכל אתר יתקלו בטבעת ויניעו אותה מקצה לקצה. אם אוסף גדול של מכשירים אלה הוצבו במערכת, ב 1/2 מהמכשירים הטבעת הייתה באתר A וחצי באתר B, לכל זמן נתון.
לי עשה שינוי מזערי לציר כך שאם האור האיר על המכשיר, מרכז הציר התעבה, ובכך הגביל את התנועה של הטבעת. לעומת זאת, אם הוא נמצא באתר A. במשך הזמן, הטבעות יועברו מאתר B לאתר A, ויתקעו שם, ודבר זה גורם לחוסר איזון במערכת. בניסויים שלו, היה לי מסוגל לקחת אוסף של "מיליארדי מכשירים אלו" משיווי המשקל 50:50 לחוסר איזון של 70:30 בתוך כמה דקות.
במרץ 2011, פורסם בגיליון "Scientific American" מאמר של פרופסור מרק רייזן של אוניברסיטת טקסס באוסטין העוסק במימוש הבנה הראשונית של השד של מקסוול עם חלקיקי גז, כפי שנחזה במקור על ידי מקסוול. בשנת 2005, הראו רייזן ועמיתיו כיצד לממש את השד של מקסוול ולהרכיב מדלל של גז אטומים או מולקולות. מושג חדש זה המחיצה החד-כיוונית עבור אטומים או מולקולות המאפשרת להם לנוע בכיוון אחד, אבל לא לחזור. הפעולה של המחיצה החד-כיוונית מסתמכת על תהליך אטומי ומולקולרי בלתי הפיך של קליטה של פוטון באורך גל מסוים, ואחריו פליטה ספונטנית למצב פנימי אחר. התהליך הבלתי הפיך משולב עם כוח שמרני הנוצר על ידי שדות מגנטיים ו/או אור. רייזן ועמיתיו שהציעו להשתמש במחיצה החד-כיוונית כדי להקטין את האנטרופיה של הֶרְכֵּב האטומים. במקביל, גונזלו מוגה ואנדריאס רוסכנפוט, פיתחו באופן עצמאי רעיון דומה. מטרת "דיודה האטום" שלהם לא הייתה לקירור, אלא להסדיר את זרימת אטומים. קבוצת רייזן הדגימה קירור משמעותי של אטומים בעזרת המחיצה החד-כיוונית בסדרה של ניסויים בשנת 2008. מאוחר יותר באותה שנה, הפעולה של המחיצה החד-כיוונית על האטומים הודגמה על ידי דניאל סטק, ועמיתיו. הניסוי שלהם היה מבוסס על תוכנית ב-2005 על המחיצה החד-כיוונית, ולא עשה שימוש בקירור. שיטת קירור שהתגלתה על ידי קבוצת רייזן נקראה "Single-Photon Cooling", ("קירור פוטון יחיד") כי רק פוטון יחיד בממוצע נדרש כדי להביא אטום למצב יציב. זאת בניגוד לקירור לייזר אשר משתמש במומנט של הפוטון ומחייב מעבר של 2 רמות מחזור.
ב-2006 רייזן, מוגה, ורוסכנפוט הראו במאמר תאורטי כי כל אטום החוצה את המחיצה החד-כיוונית, מפזרת פוטון אחד, המידע מסופק על ידי נקודת המפנה, ומגביר את האנרגיה של חלקיק. גידול האנטרופיה של שדה קרינה המפוזר מכיוון הלייזר לכיוון אקראי מאוזן במדיוק על ידי הפחתת האנטרופיה של האטומים כפי שהם לכודים על המחיצה החד-כיוונית. לכן, קירור פוטון יחיד הוא מימוש פיזי של השד של מקסוול באותו מובן שחזה ליאו סילארד ב-1929.
החשיבות של קירור פוטון יחיד היא בכך שהוא מספק שיטה כללית לקירור אטומים או מולקולות בעלי מספר רב של רמות. זה עוקף את המגבלה של קירור לייזר המחייב מעבר של 2 רמות מחזור, ולכן היא מוגבלת לקבוצה קטנה של אטומים בטבלה המחזורית. מימוש ניסיוני של השד של מקסוול הוא צעד מפתח לקראת שליטה הכללי של אטומים במצב גז. מעבר למחקר המדעי הבסיסי, שיטות אלו יאפשרו הפרדת איזוטופ יעיל לרפואה ומחקר בסיסי, כמו גם שליטה באטומים במצב גז בגודל ננו על משטחים. הגישה החדשה זו, נקראת "Atomoscience" והוא מבוסס על הרעיון של השד של מקסוול.
ראשוני תאום
פרשת שמות
פָּרָשַׁת שְׁמוֹת היא פרשת השבוע הראשונה בספר שמות. היא מתחילה בתחילת הספר, , ומסתיימת, לפי החלוקה לפרקים, ב.
בפרשת שמות מסופר על תחילת שעבוד עם ישראל במצרים ועל שנות חייו הראשונות של משה ובחירתו להנהגה. בפרשה זו מוצגות כמה מן הדמויות שיופיעו במהלך הפרשות והספרים הבאים, ובהן מרים ואהרן אחי משה, וכן פרעה מלך מצרים שמשעבד את עם ישראל והופך אותם לעבדיו.
את פרשת שמות קוראים בין התאריכים י"ח בטבת-כ"ה בטבת.
תוכן הפרשה.
גזירות פרעה.
תחילת הפרשה מקשרת לסיומו של ספר בראשית ומסכמת את שמות בני ישראל שירדו למצרים. עם ישראל, המכונה כך לראשונה על ידי פרעה, מזוהה בעיני המצרים כסיכון פוטנציאלי ועל כן מחליטים המצרים לדכא אותו במספר דרכים - שעבוד פיזי ובניית "ערי מסכנות" - פיתום ורעמסס, ובהמשך ציווי על המתת כל הזכרים הנולדים. המיילדות שפרה ופועה המופקדות על ביצוע המשימה אינן מצייתות לציווי זה, ומצילות את הילדים. בעקבות מעשי המיילדות, מסופר כי ה' גמל להן טובה "ויעש להן בתים".
פרעה מרחיב את הציווי ומורה אותו לכל המצרים: "כל הבן היילוד היאורה תשליכוהו". על רקע הציווי הנ"ל, מספרת הפרשה על זוג עבריים משבט לוי - עמרם ויוכבד - הנישאים ומביאים לעולם בן זכר. אם הילד שחוששת להשאירו בביתה, בונה לו תיבת גומא ומניחה אותו בתוך התיבה ביאור.
לידת משה ובריחתו למדין.
בתיה בת פרעה מוצאת את התיבה ביאור בה הונח הילד, קוראת לו "משה", לוקחת אותו לביתה ומגדלת אותו בארמון פרעה. כשמשה גדל הוא יוצא לפגוש את בני עמו המשועבדים לפרעה. בתחילה רואה איש מצרי מכה איש עברי, משה הורג את המצרי לאחר שמוודא שאין אף איש שרואה אותו. יום למחרת יוצא משה שוב לראות בסבלות אחיו, הוא רואה שני אנשים עברים - דתן ואבירם - הוא שואל את ה'רשע' שמרים את ידו להכות את חבירו, מדוע הוא עושה כך. בתגובה לכך מתריס אותו אדם 'האם אף אותו מתכוון משה להרוג כפי שהרג אמש את האיש המצרי'. משה מבין שדבר הריגת המצרי התגלה, ולאחר שפרעה שמע על כך ומנסה להרוג את משה, נאלץ משה לברוח לארץ מדין.
על הבאר במדין משה מסייע לבנותיו של יתרו לשאוב מבאר המים, לאחר שהרועים שהיו במקום גירשו אותם. בעקבות כך מתענין יתרו אביהם מדוע מיהרו לבוא, לאחר שיתרו שומע את מעשה משה, הוא שולח לקרוא לו לגור בביתו, משה נענה לכך ואף נושא את ציפורה אחת מבנותיו של יתרו. למשה נולדים שני בנים, גרשם ואליעזר.
הסנה הבוער והחזרה למצרים.
באחת הפעמים שמשה רועה את צאן יתרו הוא מגיע להר סיני ורואה שם סנה בוער באש. אלוהים מדבר אל משה מתוך הסנה, מודיע לו שהחליט לגאול את עם ישראל ולהביאם לארץ ישראל, (ארץ כנען) ומטיל על משה את הנהגת העם. משה מנהל משא ומתן ארוך עם אלוהים ומעלה בעיות רבות שעשויות להפריע לו במשימה זו.
בין היתר, מנסה משה לסרב לשליחות בתואנה כי הוא "ערל שפתיים", אולם ה' מעמיד לצידו את אחיו אהרן כ"נביא" (לפי רש"י: מתורגמן). כמו כן, אלוהים שאל אותו "מה זה בידך?" משה ענה "מטה". הוא מצייד את משה באותות ובמופתים שיעזרו לו לשכנע את העם ואת פרעה בדבריו, וכן מגלה לו את שמותיו המיוחדים.
משה לוקח את אשתו ואת בניו בדרך חזרה למצרים. בדרך מתרחש אירוע בלתי מוסבר: "ויפגשהו ה' ויבקש המיתו". צפורה מלה את בנה, ובעקבות מעשה זה סרה סכנת המוות, וצפורה מכריזה: "חתן דמים למולות".
משה ואהרון מתעמתים עם פרעה.
משה נפגש עם אהרן במצרים ושניהם באים לפני פרעה ותובעים בשם ה': "שלח את עמי". פרעה מסרב ומקשה את תנאי השעבוד של בני ישראל. הם מצדם מתלוננים למשה שבואו רק הרע את המצב, והוא קובל לפני אלוהים. בפסוק החותם את הפרשה, עונה אלוהים למשה:
תאריכי הקריאה.
השבת בה קוראים את פרשת שמות יכולה לחול בשישה תאריכים שונים:
הפטרה.
בהפטרת פרשת שמות מתקיים מצב יוצא דופן שבו כל אחת ממסורות הקריאה המרכזיות של העדות השונות קוראת בספר אחר מספרי הנביאים:
פיצול חריג זה הוא תוצאה של מהלך דברים ייחודי. ההפטרה המקורית הבבלית של פרשת שמות, המופיעה בספרות הגאונים ותקופתם ובמשנה תורה לרמב"ם, היא ההפטרה מיחזקאל, שכיום נוהגים בה התימנים וחלק קטן מקהילות הספרדים. הפטרה זו היא חלק מנבואת פורענות של יחזקאל הפותחת במילים "הודע את ירושלים את תועבותיה". פרק זה נאסר לשימוש כהפטרה בידי רבי אליעזר. אף על פי שההלכה נפסקה שלא כדעת רבי אליעזר, בקהילות רבות העדיפו שלא לקרוא פרק זה, ובקשו להחליף אותו בפרק אחר. בחיפוש אחר הפטרה מתאימה אחרת, קהילות אחדות בחרו בתחילת ספר ירמיהו, שעוסק בהקדשת הנביא. קהילות אחרות, החליטו לאמץ את ההפטרה שנהגה בסדר הקריאה הארץ-ישראלי לתחילת ספר שמות (ונהגה גם בנוסח רומניא), בספר ישעיהו. הפטרה זו, כשאר ההפטרות במנהג ארץ ישראל, נקבעה בשל פתיחתה הדומה לפתיחת הקריאה בתורה – "בני יעקב הבאים מצרימה" ו"הבאים ישרש יעקב".
קישורים חיצוניים.
שונות&lt;BR&gt;
פרשת ויצא