D'après une communication du CNRS en date du 29 octobre 2025. À partir d'une publication scientifique parue dans Physical Review Letters à laquelle a contribué le Laboratoire de Physique de l'ENS de Lyon (CNRS/ENS de Lyon) : “Information Engine Fueled by First-Passage Times”. Image vignette : une particule brownienne (soumise à l’agitation thermique) erre dans un puits confiné jusqu'à ce qu'elle atteigne un seuil, où un système automatisé (un démon) agit sur la position du puits pour extraire l'énergie de la particule. © Aubin Archambault, Caroline Crauste-Thibierge, Alberto Imparato, Christopher Jarzynski, Sergio Ciliberto , Ludovic Bellon.
Des chercheurs et chercheuses ont revisité la célèbre expérience du « démon de Maxwell » en complétant sa description avec l’information temporelle gérée par le démon pour créer un état hors d’équilibre. Cette approche permet de lever le paradoxe de la création « gratuite » d’énergie, et établit une description quantitative des liens entre information et énergie.
Un moteur alimenté uniquement par de l'énergie pompée dans l'environnement créerait un mouvement perpétuel, une situation dont les thermodynamiciens du XIXe siècle ont montré l’impossibilité. Une exception à cette règle d’airain qui découle du second principe de la thermodynamique peut néanmoins s’envisager, si l’on réussit à utiliser de façon astucieuse des informations que l’on obtient par ailleurs sur l'état microscopique d'un système, comme le fait le célèbre démon imaginé par Maxwell : dans cette expérience de pensée, un « être intelligent » (le démon) mesure la vitesse des molécules d’un gaz pour les trier, sans dépenser d’énergie. Cette information sur la vitesse permet ainsi de créer une différence de température que l’on peut mettre à profit pour pousser un piston et créer ainsi du mouvement à partir d’un environnement à l’équilibre, contredisant ainsi le second principe. Cette contradiction n’est bien sûr qu’apparente, car si l’on réintroduit dans le bilan toute la chaîne mécanique associée à la mesure de l’information obtenue, le second principe est globalement vérifié.
Découvrez-en plus sur le site du CNRS
Référence
Information Engine Fueled by First-Passage Times, Aubin Archambault, Caroline Crauste-Thibierge, Alberto Imparato, Christopher Jarzynski, Sergio Ciliberto , Ludovic Bellon, Physical Review Letters 135, 147101 – Publié le 2 octobre 2025. DOI : 10.1103/s9kj-lczm
Structures
Disciplines
Mots clés