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1 de Enero de 1988
Dinámica

Demonios, motores y la segunda ley

Desde 1871, los físicos se vienen afanando por resolver el problema del demonio de Maxwell, criatura que viola la segunda ley de la termodinámica. La teoría de la computación ofrece ya una solución del problema.

Un frigorífico, como dispositivo que crea desigualdades de temperatura en un sistema, necesita energía para funcionar. Esta necesidad la impone la segunda ley de la termodinámica. Recípro­ca­men­te, se puede emplear una diferencia de temperatura para obtener trabajo útil; por ejemplo, una máquina de vapor se apoya en la diferencia de temperatura entre caldera y condensador. El físico escocés James Clerk Maxwell propuso ya en 1871, en su Teoría del calor, que una criatura suficientemente pequeña, que pudiera ver y manejar moléculas individuales, se hallaría exenta del cumplimiento de esta ley. Sería, pues, capaz de crear y mantener diferencias de temperatura en un sistema sin realizar trabajo.

"...Si concebimos un ser cuyas facultades estén tan desarrolladas que pueda seguir la trayectoria de todas las moléculas, esta criatura, con unos atributos que no se saldrían de nuestro dominio finito, sería capaz de hacer lo que actualmente nos es imposible realizar a nosotros mismos. Se ha visto que las moléculas encerradas en un recipiente lleno de aire a temperatura uniforme se mueven con velocidades que no son uniformes en absoluto... Supongamos ahora que se divide el recipiente en dos mitades, A y B, mediante una pared en la que se haya abierto un pequeño orificio, y que este ser, que puede ver las moléculas una a una, abre y cierra el agujero de tal manera que no deje pasar de A a B más que a las más rápidas y, de B a A, a las más lentas. Pro­cediendo de este modo, sin consumir trabajo, eleva la temperatura de B y baja la de A, en contradicción con la segunda ley de la termodinámica."

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