Non entro nel dettaglio della versione del diavoletto di Maxwell esposta
da Szilard nel 1929 (in rete c'� tutto), lavoro pionieristico con il quale
Szilard dava il via alla cosiddetta "termodinamica computazionale", per�
c'� una questione che m'interessebbe discutere.
La macchina di Szilard � un aggeggio ideale microscopico (nel senso che ha
dimensioni atomiche), costituito da un microscopico contenitore,
separabile in due volumi uguali da un microscopico setto che pu� essere
lasciato libero di muoversi senza attrito e contenente un "gas
monoatomico" (nel senso di "costituito da un unico atomo").
In uno dei passi chiavi del ciclo proposto da Szilard si assume che il gas
(si fa per dire) si espanda isotermicamente (la macchina � immersa in un
bagno di calore a temperatura T) e compia lavoro utile.
Ora, a parte le ovvie obiezioni sulla irrealizzabilit� pratica di un
simile dispositivo (e la risposta immagino sia sempre la stessa: "Ma
andiamo, elevati un pochino! Cerca di apprezzare la struttura logica che
sta dietro al discorso; si sta parlando di macchine ideali (eh gi�,
l'iperuranio tanto caro a Platone e al suo demiurgo) mica di immondi
accrocchi fatti con il Meccano"), mi sorge spontanea una domanda.
Ma come fa Szilard a credere che, sia pure in linea di principio e
idealizzando al massimo grado, un simile "dispositivo" potrebbe
funzionare, in base alle leggi fisiche note (classiche o quantistiche che
siano)?
Le pareti atomiche e soprattutto il setto separatore sono di dimensioni
atomiche (quest'ultimo costituito al pi� da qualche atomo, altrimenti
l'inerzia non gli consentirebbe di muoversi) e quindi sono soggette
(essendo immerse in un bagno termico a temperatura T, nonch� agli urti del
gas monomolecolare) agli effetti ineliminabili del moto browniano (sulla
scia del lavoro di Smoluchowski di qualche anno prima).
L'effetto del moto browniano sul dispositivo � tale che tutto (gas, pareti
e, soprattutto, setto separatore) sarebbe soggetto a un moto disordinato
(il setto si muoverebbe avanti e indietro in stile "random walk" per
intenderci), che non consentirebbe in alcun modo di ricavare lavoro utile.
E allora, mi chiedo (e vi chiedo), perch� (di solito) si � cos� corrivi
nell'accettare come corretta l'ipotesi insostenibile di Szilard (quella
dell'estrazione di lavoro utile intendo) senza fiatare?
Saluti,
Aleph
P.S.: In realt� la proposta di Szilard pi� che una nuova versione del
diavoletto di Maxwell, ne rapperesenta il suo stravolgimento, sia nello
spirito, sia nella lettera.
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Received on Tue Sep 18 2007 - 14:44:09 CEST