¿Existe alguna solución para este planteamiento realizado por Maxwell?

Desde su creación varias teorías han tratado de explicar donde esta la falla en el funcionamiento del demonio, saliéndose del ámbito de la fısica y abarcando temas como teoría de información, computación, cibernética y economía. Se ha dado solución al problema del demonio en 3 ocasiones, las primeras 2 fueron relativamente parecidas, mientras que la última (y mas aceptada) introdujo conceptos totalmente distintos.

Desde que Maxwell pensó en este experimento en 1867 los científicos han estado pensando en formas de solucionar la paradoja para que no se rompa la 2da ley. Y han llegado a algunas soluciones satisfactorias.

Lo común, es considerar al demonio como parte del sistema, una consideración lógica ya que está interactuando con el.
Para poder decidir si abre la puerta o no, está recibiendo información de las moléculas, está recibiendo luz, o dicho de otra forma, está absorbiendo fotones de todas las direcciones en todo momento, por lo que aumenta su propia entropía (S), de manera que la entropía total del sistema aumenta.
Además, como aumenta el S del demonio, aumenta también su temperatura, por lo que si sigue separando los gases por mucho tiempo se va a hacer mierda.

Otra forma de solucionar la paradoja es asociarle un valor de S a la información.
Como el demonio debe tener gran cantidad de información sobre las moléculas, para poder tomar la decisión de abrir la puerta tendrá que “borrar información”, y este es un proceso que aumenta la entropía de un sistema.

Demonio de maxwell

Uno de los fundadores de la termodinámica, Maxwell, ideo un simple e ingenioso “gedankenexperiment”: El llamado Demonio de Maxwell. El cual su objetivo es ilustrar limitaciones de la segunda ley.

El demonio aparecio por primera vez en 1871, en el libro “Theory of Heat”, de J.C.Maxwell, bajo la sección “ Limitación de la Segunda Ley de la Termodinámica” , como un experimento pensado para ilustrar las limitaciones de la segunda ley, enfatizando que es un principio estadístico, que se cumple casi siempre en un sistema compuesto de muchas particulas. El experimento concebido por Maxwell se puede resumir asi: Supongamos que tenemos un recipiente con muchas moléculas, a distintas velocidades, moviéndose en todas direcciones. Ahora supongamos que dividimos el recipiente mediante una pared delgada que tiene un pequeño agujero en su interior y que hay un ser, diminuto, que abre y cierra el agujero, dejando pasar las moleculas mas rapidas hacia un lado y las mas lentas hacia el otro. Haciendo solo esto, el lograr a elevar la temperatura de un lado y bajar la del otro, sin efectuar trabajo, violando ası la segunda ley de la termodinámica.

El nombre de “Demonio de Maxwell” fue puesto por William Thomson en 1874 [2] en su articulo Kinetic Theory of the Dissipation of Energy. Cuando Maxwell le dio vida a su demonio no fue muy especifico sobre como este debía operar ni cuales debian ser sus objeticos específicos, de aquí que salieran 2 tipos de demonios y varios métodos mediante los cuales podría detectar a las moléculas que debía dejar o no pasar. El demonio original es un demonio de temperatura, que actua en un sistema aislado termicamente y que crea una diferencia de temperaturas sin efectuar trabajo. Otro tipo de demonio es el de presión, que es m´as simple y que solo deja pasar hacia un lado u otro a las part´ıculas que van en una u otra direcci´on, respectivamente; es decir, no es nada mas que una válvula.