Il a été question la semaine dernière dans ce blog de portes et de démons. Je n’ai pas fait le lien entre ceux-ci et celles-là, mais mon ami Michel Béra s’en est chargé en remarquant sur fb : — Et le démon de Maxwell dans tout cela ?
Disons-le tout net : le démon de Maxwell est un mauvais esprit. Imaginé par le physicien James Maxwell (1831-1879), il a pour mission de garder une porte mais s’est mis en tête de contredire le second principe de la thermodynamique, qui décrit l’entropie (laquelle stipule schématiquement que l’ordre demande davantage d’énergie que le désordre, et que si un verre se casse, il ne faut pas compter qu’il se réparera spontanément).
Où cette porte se trouve-t-elle ? Entre deux pièces qui contiennent le même gaz mais à deux températures différentes (la température d’un gaz traduit l’état d’agitation de ses molécules). Et que fait le démon ? Il laisse passer les molécules les moins agitées de la pièce contenant du gaz chaud vers la pièce froide, et inversement fait entrer les plus agitées du gaz froid dans la pièce chaude. Si bien qu’en entrouvrant ainsi sélectivement cette porte, au lieu que la température des deux pièces s’uniformise, la chaude devient plus chaude encore, et la froide se refroidit.
Pour les physiciens, c’est l’équivalent de remonter le temps. C’est évidemment contre nature, mais n’est-ce pas là ce que recherche un démon ? On a mis quatre-vingts ans à expliquer en quoi cette expérience de pensée conçue pour contredire l’entropie était finalement compatible avec elle. N’y ayant rien compris, je me garderai bien d’en exposer les raisons. Je sais juste que le secret tient pour l’essentiel dans une formule I = K log P qui définit l’entropie de l’information, dont je me contenterai de remarquer qu’elle est construite sur un logarithme, ce qui suffit à mes yeux pour établir une parenté évidente entre le démon de Maxwell et ceux que poursuivait Neper.