Entropia, a Segunda Lei da Termodinâmica e o Gênio de Maxwell

     Num Universo sempre existente a Segunda Lei da Termodinâmica (SLT) não é válida. Haveria uma infinidade de tempo passado, o que levaria irresistivelmente a um equilibrio térmico, caso a SLT fosse válida. Talvez isto explique porque a teoria do big bang seja tão popular no meio acadêmico: serve para tentar “garantir” a validade da SLT.

      Maxwell sugeriu o seguinte experimento imaginário para demostra a não validade da SLT : um contêiner com dois compartimentos preenchidos com um gás, e  com uma portinhola na parede de separação, operada por um selecionador (posteriormente chamado de Maxwell’s demon, demônio ou gênio de Maxwell), que deixa passar moléculas de gás sempre no sentido de um dado compartimento, de modo o gás neste compartimento vai se aquecendo cada vez mais.

      Ora, um buraco negro serve como testemunho do exemplo de Maxwell. O horizonte de eventos serve como a parede de separação, e a impossibilidade de moléculas sairem do buraco negro serve como regra do gênio de Maxwell.

      Assim, a SLT não tem validade universal, embora possa ser válida nas condições normais, não extremas.

      Do ponto de vista de Teoria de Informação, pode-se considerar o seguinte raciocínio para se entender que a entropia, de fato, diminiu no caso extremo de um buraco negro: a matéria dispersa em uma dada região do espaço-tempo, vai se concentrando dentro do horizonte de eventos, e, logo, obtém-se mais informação (posição, velocidade) da matéria do que antes.  Ora, este aumento da informação configura exatamente a diminuição da entropia do sistema.