maxwell in cini

bir gazla dolu, iki kapalı kabı birleştiren deliğe konumlanmış kurgusal "cin". belli moleküllerin bir kaptan diğerine geçişini önleyen ideal bir mekanizmayı, enerji harcamaksızın işlettiği kabul edilir. böylece cin, bir yöne yalnızca hızlı* moleküllerin; diğer yöne ise yalnızca yavaş* moleküllerin geçmesini sağlayacak bir seçim yapabilir. bu öyle bir sonuç veriyordu ki, başlangıçta sıcaklıkları aynı olan kaplardan biri ısınırken diğeri soğuyor ve bu sırada, görünüşte hiç enerji harcanmıyordu. kurgusal olmasına rağmen, bir fizik adamını, bu sorun rahatsız etmelidir, zamanın fizikçilerini etmiştir de. sanki cin, bilinçli bir işlevi yerine getirerek, termodinamiğin ikinci kanununu ihlal edecek bir güce sahipmiş gibi!

ancak paradoksun anahtarı, leo szilard adlı bilim insanının, daha önceki bir çalışmasından esinlenen leon brillouin tarafından bulundu: cinin, bilinçli bir işlevi yerine getirmesi için, belli oranda enerji kullanması zorunluydu. bu, sistemin entropisinde* meydana gelen düşüşü, son kertede dengeliyordu. gerçekten de cinin, mekanizmayı bilerek kapatabilmesi için, önceden her bir gaz molekülünün hızını "hesaplamış" olması gerekir. oysa tüm hesaplamalar, yani bilgiyi elde etmenin tüm yolları, enerji tüketen bir etkileşimi gerektirir.

iskoç fizikçi James Clerk Maxwell'in ikinci termodinamik yasasının geçerliliğini sorgulamak amacıyla 1867'de ortaya attığı bir teorik deneydir.

Bu deneyde Maxwell, kapının başında duran akıllı bir "cin" hayal eder. Bu cin, her iki taraftaki gaz moleküllerini gözlemleyebilir. x odasından kapıya doğru normalden yüksek bir hızla gelen bir molekül gördüğünde, kapıyı açarak onun y odasına geçmesini sağlar. Benzer şekilde, y odasında ortalamadan düşük hızla hareket eden moleküllerin de tek tek x odasına geçmesini sağlar. Böylece, zaman içinde y odasının içindeki moleküllerin ortalama hızı artarken, x odasındakilerin ortalama hızı azalmaktadır. Ortalama hız da sıcaklık demek olduğundan, y odasının sıcaklığı artmakta, x odasının sıcaklığı düşmektedir ve bu da ikinci termodinamik yasası ihlal edilir.

Amma velakin Leo Szilard adında bir adam kapının açılıp kapanmasından dolayı farkın dengeleneceğini söyler.