Le paradoxe du démon - James Clerk Maxwell (1871)
" Imaginons un être capable de suivre
chaque molécule dans son déplacement ; cet être, dont les
caractéristiques sont aussi bien définies que les nôtres,
pourrait réaliser ce qui nous est impossible. Car nous avons vu
que les molécules d'un récipient plein d'air, à température
uniforme, ne se déplacent pas toutes à la même vitesse.
Supposons que ce récipient soit formé de deux compartiments A
et B, séparés par une paroi percée par un petit trou ;
supposons en outre que l'être capable de voir chacune des molécules
ouvre et ferme ce trou afin de ne laisser passer dans B que les
molécules les plus rapides et dans A que les plus lentes. Sans dépenser
aucun travail, cet être augmentera la température de B et
diminuera celle de A, ce qui viole le deuxième principe de la
thermodynamique. "
Titre : Le paradoxe du démon
Auteur : Stupid Axolotl
Disclaimer : Rien n'est à moi, sauf les atomes (et
encore, je ne suis pas sûre d'avoir fini de payer les traites)
Genre : Stupide.
Thermodynamique version GW. AU, OOC de Duo, Heero, Trowa, des
soldats d'OZ/O2, des atomes.
Résumé : La célèbre entorse au second principe revue
à la sauce Gundam Wing.
Il était une fois une colonie double dont les deux parties ne
communiquaient que grâce à une minuscule trappe férocement
gardée par un démon du nom de Duo Maxwell. A l'époque où
notre merveilleuse histoire eut lieu, l'anarchie la plus totale régnait
dans cette région. D'un côté comme de l'autre de la trappe,
dans des cités désorganisées, les habitants luttaient contre
les violences des soldats d'O2. Il était devenu impossible
d'intervenir de l'intérieur dans ces agglomérations ghettoïsées.
C'était pour cette raison qu'on avait installé Duo à son poste
de douane.
En effet, il y avait en permanence un flot de personnes qui
essayaient de passer d'un côté à l'autre, espérant trouver
dans l'autre partie de la colonie une vie moins difficile. On
avait vite compris que cela pouvait permettre de réduire les
troubles dans les colonies. Duo ne laissait sortir aucun habitant
de la colonie Est, par contre, il laissait passer tous les
soldats d'O2 qui voulaient la quitter. Symétriquement, il ne
laissait sortir aucun soldat de la colonie Ouest mais laissait
les civils en sortir. Ainsi, côté Est, il n'y avait que de
calmes habitants de la colonie (individus de faible énergie),
qui purent reconstruire leurs cités et reprendre une vie
paisible, tandis qu'a l'Ouest, il y avait les soldats hystériques
d'O2 ( individus de forte énergie), qui passaient leur temps à
se taper dessus.
Après la fin des troubles, Duo le démon resta à son poste pour
contrôler qu'il n'y ait aucune fuite entre les deux parties du
système, ce qui aurait pu remettre en question la stabilité de
la colonie.
Cette situation arrangeait donc tout le monde, sauf un
thermodynamiste du nom de Heero Brillouin. Celui-ci était très
intrigué par le fameux démon qui était capable de faire son
dur travail sans le moindre apport d'énergie extérieur. Ceci
enfreignait si scandaleusement le second principe ! Un bon
scientifique ne pouvait laisser passer cela ! Heero étudia donc
le problème pendant de longues années, suivant de nombreuses
pistes, mais n'arrivant jamais à un résultat satisfaisant. Et
pendant ce temps-là, Duo continuait à trier sans apparemment dépenser
d'énergie.
Un jour qu'il consultait le directory d'une grande université,
il appris qu'un de ses collègues s'était également penché sur
la question. C'était Trowa Boltzmann, celui-là même qui découvrit
plus tard une relation entre l'énergie cinétique moyenne des
molécules et la température : Emoy = 3/2 kB T , avec kB , la
constante de Boltzmann égale à 10-23 Joule/K et T , la température
(en K)
Les deux scientifiques décidèrent de se rencontrer de façon à
mettre en parallèle leurs pistes respectives. Ce fut pour Heero
une cruelle désillusion. Il se rendit compte très rapidement
que Boltzmann s'était fourvoyé et que ses travaux ne lui
seraient d'aucune aide.
Les années passèrent. Heero Brillouin reporta son attention sur
d'autres travaux. Mais un jour, alors qu'il était assit sur un
banc public à proximité de la trappe du démon et regardait Duo
travailler, l'éternelle question lui revint en mémoire. Mais
comment fait-il pour créer du travail sans dépenser d'énergie
?' Et tout à coup, sans grande réflexion, il eut la solution du
paradoxe :
- Bon sang mais c'est bien sûr ! S'exclama-t-il soudain, c'est
parce que l'énergie dépensée par Duo pour faire son choix
compense exactement la diminution d'entropie du système !
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