Spuneam în episodul trecut că există o săgeată a timpului. Să dăm un exemplu, cel clasic, al cănii de cafea. Să presupunem că stau la masă și-mi beau cafeaua. Când, însă, așez pe farfurioară în mod neglijent cana ea se răstoarnă, cade pe podeaua bucătăriei, se sparge și lichidul se răspândește pe jos. 

Ordinea lucrurilor este clară: cana cu cafea în ea (încă întreagă) în mâna mea, cana care cade, cana care se sparge izbindu-se de podea, transformându-se în cioburi și răspândind lichidul din ea. 

Timpul evoluează în direcția momentului în care cana ajunge cioburi și lichidul este răspândit. Nimic nu va face ca mișcarea să arate invers: cioburile să se refacă în cană, care în același timp se reumple cu cafea, se ridică de la sol și se repoziționează pe marginea farfurioarei apoi în mâna mea. Asta putem vedea într-un film derulat invers, dar nu în realitate. Există o evoluție de la cana întreagă la cana spartă, de la ordine către dezordine. Conceptul fizic corespunzător se numește entropie. Entropia mereu crește pentru că, simplist vorbind, dezordinea crește. 

Este entropia „vinovată” de existența timpului? Am mai spus în episoadele trecute că nu știm încă ce este timpul, că există mai multe opinii despre ceea ce ar putea însemna el. Dar că știm precis că gravitația îl încetinește, ceea ce înseamnă că de fapt ordinea absolută ar fi fost în momentul Big-Bang-ului. Asta dacă acceptăm ideea că există un timp propriu al universului care se schimbă având săgeata explicată entropic. Și asta nu pare deloc intuitiv. Sau poate că nu putem vorbi despre săgeata entropică a acestui timp propriu al întregului univers. Poate că entropia funcționează numai la nivelul subsistemelor reprezentate matematic ca sisteme de referință, fiecare cu timpul său. Pentru că noi știm despre proprietatea timpului de a fi afectat de viteza de deplasare a sistemului de referință când îl comparăm cu timpul unui alt sistem de referință aflat, să spunem, în repaus relativ. 

Nu există un consens asupra acestei probleme, anume cea legată de săgeata entropică a timpului propriu al universului. Richard Müller susține că expansiunea spațiului produce timpul propriu al universului și îi oferă și „direcție de curgere”. Acest lucru încă nu este dovedit fizic, am mai spus-o. Să renunțăm să ne gândim la timpul propriu al universului, să ne gândim la timpul local care se va scurge doar în direcția în care entropia crește. 

Să facem cunoștință cu demonul lui Maxwell (care ar dori să ne dovedească contrariul afirmației anterioare) în stilul înțeles din superba carte „Minunata lume a domnului Tompkins” a lui George Gamow. Voi adapta descrierea de acolo așa cum am făcut și când am prezentat Orașul Relativist. 

Paharul de whiskey. Microcosmosul este substructura moleculelor. Este evident asta. Să ne scufundăm într-un pahar de whiskey. Pentru asta trebuie să devenim foarte mici. Să presupunem ca am devenit și că putem respira în acel mediu lichid ostil omului. Milioane de mingi de tenis de culoare albă se mișcă haotic în jurul nostru. Dar și milioane de mingi de rugby, tot albe. Acestea sunt moleculele de alcool. Parte din viața multor oameni. Cele rotunde sunt molecule de apă. Ele provin în parte din procesul de fabricație, dar și din gheața adăugată. Cuburile de gheață par construcții uriașe din sticlă care plutesc, având zeci de etaje scufundate sub lichid. Și alte etaje, nu prea multe, deasupra. Niște balene uriașe se mișcă haotic. Dacă privim atent, sunt granule de malț, substanță care dă miros și culoare whiskey-ului. Dintr-o dată, un majordom cu o rachetă de tenis uriașă vine și se prezintă:

-Sunt Demonul lui Maxwell. 

-Credeam ca ești Mefisto, spun eu cu trabucul încă în colțul gurii. Ce știi sa faci? 

-Profesorul Maxwell m-a făcut să exist pentru a pune ordine în lucruri… 

-Fii serios, nu exiști, entropia pune în mod natural dezordine în lucruri, spun eu. Tata Bolzmann a spus-o!

 -Da, zice el, dar nu v-ar plăcea o casă mereu curată, mereu aranjată? 

-Dragul meu Demon, știu că este imposibil. Este în contradicție cu teoria probabilităților sau este ca și cum am accepta că există un perpetuum mobile. 

-Domnul meu, spune el, sunt în același pahar de whiskey cu dumneavoastră tocmai pentru a vedea ce se întâmplă dacă aș exista în lumea reală. 

-Deci nu exiști, spun eu! 

În acel moment demonul plonjă pe lângă mine și începu să separe cu racheta uriașă moleculele de apă de cele de alcool. Să le alinieze ca la armată. Cu mișcări precise, dibaci, monstrul lui Maxwell, acest demon simpatic, a făcut o ordine desăvârșită, improbabilă în lumea reală. Mă trase în sus cu viteză spunând: 

-Să ieșim de aici până când nu fierbem. 

M-am trezit în fața paharului de whiskey care fierbea pe masă încălzit de Soare. 

-Ce vis, m-am gândit eu încă confuz.

Care era probabilitatea ca moleculele să producă în mod natural acest fenomen? Este ca și cum tot aerul dintr-o cameră ar accepta să se ascundă sub masa din sufragerie… ceva de ordinul 1 supra 10 la puterea 54. Deci imposibil… Ce vis… Era whiskey-ul din mine. Încă era în  puterea mea să înțeleg că niciodată  așa ceva nu s-ar putea întâmpla. Mai degrabă, aruncând zarurile de zeci de mii de ori, dai de fiecare dată șase-șase!

Trebuie să spun că Demonul lui Maxwell este un concept teoretic introdus de fizicianul James Clerk Maxwell în 1867, având legătură cu termodinamica. Conceptul, în povestea de mai sus, se referă la o entitate imaginară care este capabilă să sorteze moleculele de apă de cele de alcool. În realitate, Maxwell și l-a închipuit separând moleculele de gaz în funcție de viteza lor, adică separând moleculele rapide de cele lente, astfel încât într-o incintă să creeze două compartimente, unul cald și unul rece, fără a cheltui energie.

Deci acest Demon al lui Maxwell ar putea întoarce timpul, iar această  idee contrazice a doua lege a termodinamicii, care afirmă că entropia privită ca măsură a dezordinii unui sistem, nu poate să scadă într-un sistem izolat. 

Cu alte cuvinte Demonul lui Maxwell sugerează că, prin selecția inteligentă a moleculelor, este posibil să se reducă entropia. 

Studiile ulterioare au arătat că, deși demonul poate reduce entropia locală, procesul de măsurare și selecție a moleculelor necesită, de asemenea, consum de energie, ceea ce restabilește conformitatea cu a doua lege a termodinamicii.

Deci nici chiar Demonul lui Maxwell nu va întoarce săgeata timpului.