Maxwells demon

Maxwells demon er en benevnelse på et fysikalsk paradoks beskrevet av blant andre James Clerk Maxwell.

Premisser

Termodynamikkens andre hovedsetning sier at entropien i et lukket system aldri kan minke med tiden. Om det finnes to lukkede gassbeholdere ved samme temperatur og en ventil i mellom, så kommer temperaturen til å forbli den samme.

Selvmotsigelsen

Vi forestiller oss nå en liten intelligent skapning, kalt Maxwells demon, som kan åpne og lukke ventilen. Demonen slipper gjennom de raske gassmolekylene fra beholder A til B, og de langsomme fra B til A. Etter tilstrekkelig lang tid kommer partiklenes middelhastighet, og altså temperaturen, til å være høyere i beholder B enn A. Dette skulle innebære at den totale entropien har blitt redusert.

Løsningen

For at Maxwells demon skal vite når det er på tide å åpne og stenge ventilen må den ha informasjon om de innkommende gassmolekylene. Informasjon kan betraktes som «negativ entropi». For å få denne informasjonen ville demonen være tvunget til å interagere med molekylene, for eksempel ved å beskyte dem med fotoner. Denne interaksjonen ville gi en nettoøkning av entropien, og således er en entropiminskende demon en umulighet.

Kilder

• (no) «Maxwells demon» i Store norske leksikon