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El refrigerador de Einstein


Cuando pensamos en Albert Einstein, lo primero que se nos viene a la mente es la relatividad en sus dos sabores, especial y general, y los que han visto un poco más de física o son  simplemente un poco curiosos,  movimiento browniano, emisión estimulada (lo que llevo al desarrollo del láser) y el efecto fotoeléctrico, que le valió el premio nobel enfísica en 1921. Un tema menos conocido, incluso por los físicos, es su trabajo con Leó Szilárd para desarrollar un refrigerador por absorción que utiliza la energía en forma eficiente, sin partes móviles. ¿Como es esto? Ok, a continuación la historia del refrigerador de Einstein.
Szilard nació en Budapes, Hungría en 1898. En 1916, se matriculó como estudiante de ingeniería en la Universidad Técnica de Budapest,pero su educación fue interrumpida al año siguiente, cuando se incorporó al ejército Austro-Húngaro. Después de la guerra estudio en el Instituto de Tecnología de Berlín, donde conoció a Albert Einstein y Max Planck. Szilard obtuvo si doctorado en física en 1922, él y Einstein se convirtieron en amigos cercanos.
Su disertación fue en termodinámica, y en 1929 publicó un artículo, “On the Lesseningof Entropy in a Thermodynamic System by Interference of an Intelligent Being” (En la disminución de la entropía en un sistema termodinámico por interferencia de un ser inteligente). Este trabajo contiene una descripción del Motor de Zsilard, una máquina térmica hipotética que viola la segunda ley de la termodinámica, convirtiendo energía calórica de su medio en trabajo.

Gas en un recipienteConsideremos dos pistones con el mismo número de partículas de gas en el interior y con la misma energía total. Sin embargo, el contenedor de arriba está en un estado de baja entropía con todo el gas en un lado del pistón; el recipiente inferior se encuentra en un estado de alta entropía con el gas igualmente extendido. Se puede ver la diferencia de la configuración de arriba, del cualpodemos extraer trabajo útil, simplemente permitiendo que el pistón se expanda. En el proceso, la energía total del gas baja (se enfría), pero en el pistón inferior, nada va a pasar. La energía en este caso no la podemos aprovechar porque está en un estado de alta entropía.
En 1929, Leó Szilárd utilizó una configuración similar para establecer un resultado sorprendente: la conexión entre la energía y lainformación que se posee de un sistema. El resultado que publicó Szilard en pocas palabras es que, la entropía es una medida de la información que no se tiene acerca de un sistema (en el pistón de arriba, sabemos más sobre el gas, ya que esta en un estado de baja entropía, o sea tenemos mejor idea de donde está localizado el gas).
De cualquier forma el punto es que el trabajo de Szilárd resultó útilcuando llegó el momento de diseñar un nuevo tipo de refrigerador. Szilárd patentó varios trabajos como mejoras en la lámpara de vapor de mercurio, el microscopio electrónico, así como el acelerador lineal y el ciclotrón, los cuales ayudaron a revolucionar la investigación científica. Pensó seriamente en la construcción de bombas atómicas, con la posibilidad de una reacción nuclear en cadena. Estaidea surgió según Wiki el 12 de septiembre de 1933 mientras esperaba para cruzar la calle en la Avenida de Southampton en Bloomsbury. Según se dice, Szilárd tuvo esta idea como consecuencia de su enfado por la negativa de Ernest Rutherford a hablar sobre la energía nuclear. En 1955, él y Enrico Fermi recibieron una patente conjunta por el reactor nuclear, de la oficina de patentes de EE.UU.
Lacolaboración de Einstein y Szilárd en el refrigerador se produjo en 1926, cuando los periódicos informaron de la muerte trágica de toda una familia en Berlín, cuando las emanaciones de gases tóxicos se dispersaron por toda la casa mientras dormían, como resultado de la fuga de gas de un refrigerador roto. Esta tragedia se repite en forma alarmante, mientras más gente sustituye las cajas...