Nel XIX secolo, James Clark Maxwell, un fisico noto per le sue importanti scoperte nel campo dell’elettromagnetismo, propose un esperimento mentale che sembrava contraddire il secondo principio della termodinamica. Questo principio afferma che in un sistema isolato la disordine, o entropia, aumenta con il tempo. Tuttavia, alcuni scienziati sembrano aver trovato un fenomeno simile che si verifica all’interno delle nostre cellule.
Un gruppo di ricercatori dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ha scoperto che alcune proteine presenti nelle membrane cellulari influenzano il flusso delle molecole, simile all’idea ipotizzata da Maxwell con i suoi “diavoletti”. Tuttavia, queste proteine agiscono utilizzando l’energia derivante dalle molecole di ATP, quindi non infrangono alcun principio fondamentale.
L’esperimento mentale di Maxwell ipotizzava un recipiente suddiviso in due sezioni con un gas omogeneo e alla stessa temperatura. Maxwell ipotizzò che se esistesse un minuscolo diavoletto in grado di osservare le singole molecole di gas, potrebbe aprire una barriera tra le due sezioni, consentendo solo alle particelle più veloci di passare da una parte all’altra. Questo avrebbe avuto come conseguenza una diminuzione della temperatura in una sezione del recipiente e un aumento nella temperatura nell’altra sezione, violando così il secondo principio della termodinamica.
Fin dai tempi di Maxwell, i ricercatori hanno cercato senza successo di replicare sperimentalmente il suo esperimento mentale. Il problema principale è che sembra essere impossibile creare un meccanismo che possa smistare le particelle senza richiedere energia.
Lo studio condotto dai ricercatori dell’EPFL sembra confermare l’importanza e la validità del secondo principio della termodinamica. Se la natura stessa non è riuscita a riprodurre l’esperimento di Maxwell senza l’utilizzo di energia, è possibile che nessuno riesca mai a farlo. Questo risultato scientifico rappresenta un ulteriore sostegno alla robustezza delle leggi che governano il nostro universo.
