DEMONIO DE MAXWELL Y MÓVIL PERPETUO DE SEGUNDA ESPECIE

Una de la paradojas más interesantes de la Ciencia es la del demonio de Maxwell que pretende recrear un experimento mental para contradecir el Segundo Principio de la Termodinámica construyendo lo que se conoce como móvil perpetuo de segunda especie.

Este experimento mental consiste en imaginarse a dos gases contenidos en dos recipientes que están en contacto por una membrana, la cual dispone de una puerta o apertura que un demonio puede abrir haciéndolo deliberadamente siempre en la misma dirección. El demonio actuaría de forma inteligente de forma que dejara pasar solamente las moléculas energéticas en una dirección. De esta forma, en el recipiente de la izquierda, por ejemplo, se acumularían más moléculas y más energéticas que en el de la derecha, de forma que aumentaría la presión y la temperatura. Y eso se podría aprovechar, por ejemplo, para mover las aspas de un sencillo y ligero molinillo. Pasado un tiempo, el demonio abriría la compuerta para que se mezclaran otra vez los gases hasta alcanzar el equilibrio en el punto de máxima entropía y reiniciaría el proceso de nuevo.

Este mecanismo fue ingeniado por Maxwell en 1869.

Según Léon Brouillin y otros científicos la posible explicación a la paradoja de Maxwell se sustentaría en dos principios:

• a la propia decisión del demonio requiere el uso de una información en la que subyace un gasto de energía que hay que tener en cuenta. Esta consideración abre la puerta a un interesante campo de la ciencia que sugiere que la entropía tiene una contraparte lógica que es susceptible de ser estudiada en sistemas de información como los binarios que usan los ordenadores y cuya unidad es el bit.
• a la energía cinética involucrada para abrir la puerta por el demonio siempre en la misma dirección.

Este es un tema apasionante que tuve ocasión de profundizar gracias a una edición monográfica de la revista Investigación y Ciencia que llevaba por título El Orden y el Caos. Lamentablemente este monográfico se encuentra agotado desde hace algunos años por lo que es bastante difícil de conseguir. Pero podemos al menos consultar el desglose de temas que incluye y una breve introducción a los mismos pinchando en el siguiente link.

Aunque el demonio de Maxwell sea un mero artificio intelectual, en el mundo real al procesos equivalentes, cómo la catalización de determinadas reacciones químicas por encimas que actúan en función de la información que obtienen de la información genética sintetizada en una proteína. Por supuesto que en este caso este proceso ocurre en un sistema abierto y, aunque la entropía en la reacción química en si pueda disminuir, no así si se tiene en cuenta la del entorno.