En phys.org hay curioso artículo sobre un experimento en el que, al menos en apariencia, se viola la segunda ley de la termodinámica, ley que establece que un sistema dinámico (una nube de gas, por ejemplo) tiende al equilibrio térmico. Este experimento, ademas de poner en evidencia las extrañas propiedades del mundo cuántico, tiene aplicaciones prácticas muy interesantes; los investigadores creen que este fenómeno servirá para desarrollar nuevos sistemas de calentar y refrigerar microchips y dispositivos nanotecnológicos.
Comentarios
A ver, no olvidemos que la termodinámica habla de estados de equilibrio macroscópicos. Para estudiar los gases como entes formados por átomos y moléculas hay que irse a la mecánica estadística. Y más aún, hay gases donde es necesario aplicar la mecánica cuántica.
Por recordar, el segundo principio de la termodinámica dice que no es posible un proceso termodinámico cíclico en el que el único efecto neto sea la transferencia de calor de un foco frío a un foco caliente. (Enunciado de Clausius)
Hace ya bastante tiempo que se sabe que el segundo principio de la termodinámica no es tan general como se pensaba en un principio, y en la mecánica cuántica hay que precisarlo un poco para que sea más general.
La temperatura es una magnitud que se define y tiene sentido en mecánica estadística. Está relacionada con el promedido de energía cinética que tiene un sistema. Es decir, es una cantidad macroscópica. No tiene sentido hablar de temperatura de una partícula, ni de temperatura de diez partículas. Porque la temperatura es un promedio sobre un sistema macroscópico (tipicamente 10^24 partículas).
La idea es que al medir la "temperatura" en un sistema cuántico, las fluctuaciones hacen que instantáneamente se pueda observar que un foco frío cede calor, o que un foco caliente lo absorbe. Aunque son eso, fluctuaciones. A nivel macroscópico, la cosa sigue cumpliéndose.
Lo siento, ¡en esta casa se respetan las leyes de la termodinámica!
Puede que si, puede que no....