Nel mondo in cui viviamo ci sono molti processi irreversibili che accrescono il disordine complessivo dei sistemi (entropia) ed ovviamente le leggi della fisica ne tengono debito conto.
James Clerk Maxwell (1831-1879) matematico e fisico scozzese che elaborò la prima teoria moderna dell’elettromagnetismo, un giorno ideò un esperimento mentale che successivamente prese il nome di Diavoletto di Maxwell.
Maxwell immaginò un diavoletto all’interno di un recipiente pieno di gas a temperatura costante ed uniforme. Il recipiente è diviso in due parti da una parete che il diavoletto è in grado di controllare, aprendola e chiudendola. Il diavoletto ha il potere di selezionare le molecole di gas che si muovono con diversa velocità l’una dall’altra. Il diabolico esserino quindi fa entrare tutte le molecole più veloci in una parte del contenitore e quelle più lente dall’altro lato della parete divisoria.
Dopo questa operazione le due metà del recipiente avranno una temperatura diversa e l’ordine complessivo del gas sarà aumentato senza che questo abbia apparentemente comportato una spesa energetica, violando cosi le leggi della termodinamica.
In realtà se il diavoletto di Maxwell non è dotato di poteri sovrannaturali ed obbedisce alle leggi della fisica il semplice atto di selezionare le molecole di gas, dividendole nei due scomparti del recipiente, comporta una spesa energetica finita. Egli deve usare qualche mezzo concreto per interagire con le molecole costringendole ad andare da una parte piuttosto che dall’altra in base alla loro velocità e questo atto comporta cedere energia al gas, qualunque sia il mezzo utilizzato.
Per rovesciare temporalmente un processo irreversibile di un sistema isolato occorre introdurre altri processi irreversibili ed alla fine niente è più uguale a prima, ed il nuovo futuro è irrimediabilmente diverso dal passato.
E’ questo che fondamentalmente determina la freccia del tempo e rende impossibile i viaggi nel tempo passato.
