Física

El demonio de Maxwell
El propósito de Maxwell al crear su "demonio" –nombre que le dio William Thompson, en realidad-, fue mostrar que la segunda Ley de la Termodinámica era una ley estadística, osea, que describe exclusivamente las propiedades de un sistema formado por un inmenso número de moléculas.
Imagina Maxwell un gas encerrado en un recipiente, el cual está dividido en dos partesiguales –A y B- por un diafragma. Se supone que el gas en A está más caliente que en B, lo cual implica que, si bien la ley de distribuciones del mismo Maxwell exige que exista toda la gama de velocidades(o de momentos) tanto en A como en B, el promedio de energía cinética de las moléculas en A es más alta que el de las moléculas en B.
Maxwell habla de "un ser sujeto a las leyes naturales", pero quees capaz de percibir a cada molécula de gas en su movimiento y velocidad –luego, de percibir cada microestado-.
Además, imagina que existe un agujero en el diafragma, provisto de una trampa, que esteser es también capaz de abrir y cerrar a voluntad (o sea, de una manera muy humana).
Lo interesante es que este "demonio" realiza una selección de las moléculas, de manera tal que permite el paso –através de este agujero- de las moléculas rápidas de B hacia A, a la vez que determina el paso de las moléculas lentas de A hacia B. ¿Cuál es el resultado de esta acción?
El resultado es que "laenergía de A se incrementa y la de B disminuye; es decir, el sistema caliente se calienta más y el frío se enfría más, y, sin embargo, no se ha hecho trabajo alguno, sólo se ha empleado la inteligencia deun ser muy observador y de hábiles dedos".
Todo lo que Maxwell pretendía con su "experimento mental", era demostrar que no había nada de contradictorio entre el comportamiento individual de lasmoléculas -en algunas de las cuales aleatoriamente se transfiere calor desde una molécula a otra contra un gradiente térmico-, y el comportamiento estadístico, en el cual el flujo de calor es siempre...