Desarrollada la aplicación del juego divulgativo Saved by the Paradox, basado en la paradoja del demonio de Maxwell.
En este juego, el usuario controla una puerta que separa dos cámaras con un gas. A medida que las partículas de gas individuales se acerquen a la puerta, el jugador debe abrir y cerrarla rápidamente para permitir que sólo las partículas rápidas pasen en una dirección y sólo las que se mueven lentamente en la otra. Al hacerlo, el jugador crea un desequilibrio de temperatura entre las dos cámaras (¡y una disminución de la entropía del gas!).
Este desequilibrio se utiliza entonces como fuente de energía para impulsar un coche. ¡El coche debe llegar a la meta por una carretera llena de obstáculos —tumbas y barriles que reducen su velocidad— y premios —rubines— antes de que el Monstruo lo atrape!
El juego se basa en la paradoja del demonio de Maxwell, propuesta por el físico escocés James Clerk Maxwell en 1867. La paradoja, formulada como un experimento mental, propone una posible violación de la segunda ley de la termodinámica por un ser diminuto —el demonio— que podría medir la velocidad de las partículas en un gas y decidir si abre o cierra una puerta para separar las rápidas de las lentas. Debido a la naturaleza cinética de la temperatura, como resultado de sus acciones el demonio haría que una cámara se calentara y la otra se enfriara. Este proceso disminuiría la entropía total de los gases, en aparente violación de la segunda ley de la termodinámica.
Esta paradoja abrió la puerta a una interpretación estadística de la segunda ley y estimuló la relación entre la termodinámica y la teoría de la información.
La app está desarrollada por el estudiante de grado Gabriel Linares como continuación de su trabajo en el marco de la asignatura de “Prácticas de empresa” del grado de Física. Supervisado por los profesores Carles Calero (IN2UB), Muntsa Guilleumas (ICCUB) y Bruno Julia Diaz (ICCUB).
CARACTERÍSTICAS DE LA APLICACIÓN:
• Es un juego unijugador que permite divulgar sobre gases, entropía, simulaciones de dinámica molecular, transformación calor-trabajo y movimiento unidimensional.
• En el recipiente del gas, el juego resuelve de forma acurada la dinámica de todas las partículas en tiempo real. Mediante un algoritmo de Verlet.
• La interacción entre las partículas viene descrita por un potencial de Lennard-Jones.
• El objetivo es llegar a la meta del circuito propulsando el coche antes de que el monstruo lo atrape. Para ello, se debe hacer funcionar un motor basado en la paradoja planteada en el experimento mental del demonio de Maxwell.
• El coche recibe un impulso dependiente de la diferencia de temperatura entre ambas cámaras, generado por el trabajo obtenido al hacer funcionar una máquina térmica entre ambos compartimentos.
• Una vez arranca el movimiento del coche, su desplazamiento se calcula teniendo en cuenta tanto el rozamiento con el suelo como el que se da con la sustancia derramada al impactar con los barriles del circuito.
• A medida que se alcanzan ciertos hitos, el jugador puede desbloquear diferentes skins —aspectos—para su coche.
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