Demo de Maxwell

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.

De acordo coa segunda lei da termodinámica, a entropía dun sistema illado non diminúe( Todo Sistema abandonado á súa propia sorte dexenera ). Para mostrar que tal lei ten carácter estatístico, J.C. Maxwell, no 1871, argumentou que a presenza dun “demo” intelixente microscópico violaría esa lei!

Ese minúsculo ser intelixente conseguiría observar o estado microscópico dun sistema físico e aproveitar a ocorrencia de flutuacións favorábeis para diminuír a entropía.

Segundo Maxwell :

“Mais se concebermos un ser cuxas faculdades son tan aguzadas que se consegue acompañar cada molécula no seu curso, tal ser, cuns atributos incluso esencialmente tan finitos como os nosos, sería capaz de facer o que actualmente nos é imposíbel facer. Pois vemos que as moléculas nun recipiente cheo de ar a unha temperatura uniforme móvense con velocidades que non son en modo algún uniformes. Supoñamos agora que tal recipiente se separa en dous anacos, A e B, por medio dunha divisoria no cal hai un pequeno furado, e que un ser, que pode ver as moléculas individuais, abre e fecha este orificio, de xeito que permite que soamente as moléculas máis rápidas pasen de A para B, e soamente as máis lentas pasen de B para A. El polo tanto, sen gasto de traballo, elevaría a temperatura de B e abaixaría a de A, en contradición coa 2a lei da termodinámica.”

Por que este “demo” non viola a 2a lei da termodinámica?

Desde entón, innúmeros físicos tentaron escapar desta posibilidade. Szilard (1929) fixo un grande avance ao argumentar que a caída de entropía do gas compensaríase cun aumento da entropía na cabeza do “demo”. Esmiuzando esta idea, na década de 1950, Brillouin e Gabor argumentaron que a medición que o “demo” fai da posición dunha molécula é o que levaría a un aumento compensatorio de entropía (a absorción dun fotón disipa enerxía).

Cando todo parecía resolto, Charles Bennett (IBM) – que se dera a coñecer ao mostrar que é posíbel facer calquera computación de maneira reversíbel – mostrou que é o borrado de información o que disipa enerxía no “demo”, e non a mera realización dunha medición!

Esta explicación é hoxe en día a hexemónica, mais aínda hai discípulos de Brillouin que a combaten.