Su un libro non sospetto, di autore molto noto, (non desidero fare nomi perché chiedo un chiarimento) a proposito dell’entropia e del famoso diavoletto di Maxwell, leggo che anche il diavoletto non riuscirebbe ad invertire il tempo, lavorando con la famosa porta, per dividere le molecole fredde da quelle calde mescolate, a causa della enorme quantità di informazione necessaria per fare questo processo. Ora io ho sempre creduto che l’informazione non sia mai separabile dall’energia che serve per trasmetterla e quindi sarebbe l’energia introdotta nel sistema a rompere le uova nel paniere del diavoletto. (Per distinguere le molecole lente da quelle veloci deve pur accendere una lampadina o qualche altra diavoleria). Il quesito è questo in primis viene l’energia necessaria all’informazione oppure questa può viaggiare nuda e quindi sarebbe solo la impossibilità di averla tutta ad impedire al diavoletto di lavorare?

No, l’informazione non puo’ viaggiare nuda, senza una qualche forma
di energia che la “sostenga” (e tra l’altro e’ per questo motivo che il
limite di c come velocita’ invalicabile si applica anche al trasferimento
di informazione e non solo allo spostamento degli oggetti materiali),
perche’ è necessaria dell’energia per modulare un messaggio e trasmettere
una certa informazione.

Infatti se trascuriamo l’informazione che si trasmette all’interno di
un sistema quantistico (quella del paradosso EPR, se ne vuoi sapere di
piu’ fai domanda:)) che non e’ nemmeno in linea di principio utilizzabile
per mandare messaggi tra osservatori, tutte le informazioni devono essere
trasmesse modulando, cioe’ modificando la configurazione, di un campo
di forze, in genere quello elettromagnetico, ma in linea di principio
dovrebbe essere possibile utilizzare anche la gravita’ o le forze nucleari,
e questo comporta sempre un dispendio di energia.

Il problema principale e’: come e’ legata questa informazione all’energia
necessaria per sostenerla? Finche’ resti nella fisica classica (nell’ambito
della quale fu formulato il paradosso del demone di Maxwell) non c’e’
alcun legame stretto, e teoricamente l’energia necessaria a inviare un
messaggio informativo puo’ essere piccola quanto si vuole (le uniche limitazioni
sono di ordine pratico, perche’ nella realta’ l’ambiente disturba le trsmissioni,
per esempio, delle onde elettromagnetiche, e quindi e’ necessaria una
certa potenza per far arrivare il messaggio, ma queta limitazione, come
dicevo, e’ solo di ordine pratico non sostanziale) e quindi in realta’
al diavoletto di Maxwell sarebbe possibile (al limite) diminuire l’entropia
del gas di una quantita’ maggiore di quella che viene prodotta tramite
il lavoro che compie. Ma il Demone di Maxwell fa i conti senza l’oste
:), o meglio senza Heisenberg: una volta introdotto il principio di indeterminazione
al demone e’ necessaria una quantita’ di energia minima per determinare
la posizione delle particelle con una precisione sufficiente a capire
quando spingerle nella fessura, e d’altro canto questa operazione di misura
gli impedisce di conoscere con troppa precisione la velocita’ delle particelle
in modo da poter compiere una distinzione netta tra le particelle “calde”
e quelle “fredde”, tutto questo obbliga il demone di Maxwell ad utilizzare
una quantita’ di energia tale che la diminuzione di entropia del gas e’
piu’ che compensata dall’aumento di entropia del demone (o della sorgente
di energie che egli utilizza), cosi’, per punizione per aver provato a
violare una legge della fisica, il demone invecchia piu’ in fretta 🙂