Demônio de MaxWell

James Clerk Maxwell foi um físico e matemático escocês. Em 1867, desafiou a segunda lei da termodinâmica, segundo a qual o grau de degradação da energia de um sistema fechado sempre deve aumentar.

Ao realizar seu experimento mental, Maxwell idealizou um recipiente fechado com gás, repartindo em duas partes por uma parede interna, na qual existe uma pequena porta. Abrindo e fechando a porta, uma criatura hipotética – que passou à história com o nome de “Demônio de Maxwell” – poderia ordenar as partículas do gás, passando a lentas e frias para um lado e dirigindo as rápidas e quentes para o outro lado da parede, formando assim, uma diferença de temperatura que violaria as leis da termodinâmica.

no plano teórico, esse experimento mental tem sido objeto de análises, interpretações e controvérsias durante todo o tempo desde então, mas testar experimentalmente a ideia vinha sendo impossível até há pouco tempo. Então, em 2007, uma equipe escocesa finalmente construiu uma nanomáquina equivalente ao Demônio de Maxwell. Mas a controvérsia continuou, porque o experimento ainda dependia de um atuador externo, deixando a entropia total seguir seu caminho previsto e a segunda lei da termodinâmica intacta. Há expectativas de que o “demônio” autônomo ajude a construir um motor quântico que gera trabalho sem produzir nenhum atrito.

Na Finlândia conseguiram construir um demônio de Maxwell autônomo, capaz de executar de fato o experimento idealizado por Maxwell por conta própria e sem qualquer ajuda externa, permitindo analisar alterações microscópicas envolvendo a termodinâmica. Não há de fato um “demônio”, mas uma dupla de transistores que separam os elétrons em termos de suas energias, efetivamente retirando energia de um dos transistores, que então se resfria. O processo ocorre sem a troca direta de calor entre o transístor-demônio e seu par.