Sort a jiggling gas: get the red balls to the left side and the blue balls to the right side — only by opening tiny windows in the middle wall. With your phone upright, the wall lies across the box: red goes up, blue goes down.
1. Open a window
Click or tap close to the middle wall. That part opens (it glows green) for about half a second. Drag along the wall to open more.
2. Let the right ones through
Open a window just as a red ball is about to go left, or a blue ball is about to go right. Keep it shut for the others.
3. Watch Separation
It shows how many balls are on their correct side. 50% means fully mixed; 100% means perfectly sorted.
4. Pick a mode
Reach %: a stopwatch runs until you stay above the Target for 1 second. 60s Best %: you have 60 seconds, and your highest score counts.
5. Change the box
The sliders button opens Settings: speed, number and size of balls, noise, wall slices, window size and Latch (how long a window stays open). Reset mixes a new gas.
6. The big idea
In the 1860s Maxwell imagined a tiny “demon” that sorts a gas just by opening a door — you are the demon! It seems to make order for free, but watching and deciding has a hidden cost.
Phone: tap near the wallLaptop: click near the wallPause and Reset at the topWhen a round ends, tap Play againTap “Let the demon play” to watch the computer sort
Trie un gaz qui s’agite : les boules rouges à gauche, les bleues à droite, rien qu’en ouvrant de minuscules fenêtres dans la paroi du milieu. Téléphone tenu droit, la paroi est couchée : les rouges vont en haut, les bleues en bas.
1. Ouvre une fenêtre
Clique ou touche tout près de la paroi du milieu. Ce bout de paroi s’ouvre (il s’allume en vert) pendant environ une demi-seconde. Glisse le long de la paroi pour en ouvrir davantage.
2. Laisse passer les bonnes
Ouvre une fenêtre juste quand une boule rouge va passer à gauche, ou une boule bleue à droite. Garde-la fermée pour les autres.
3. Surveille la séparation
Elle indique combien de boules sont du bon côté. 50 % : tout est mélangé ; 100 % : tri parfait.
4. Choisis un mode
Atteindre % : un chrono tourne jusqu’à ce que tu restes au-dessus de la cible pendant 1 seconde. Max % en 60 s : tu as 60 secondes, et ton meilleur score compte.
5. Règle la boîte
Le bouton à curseurs ouvre les Réglages : la vitesse, le nombre et la taille des boules, l’agitation, les tranches de paroi, la taille de la fenêtre et sa durée d’ouverture. Réinitialiser mélange un nouveau gaz.
6. La grande idée
Dans les années 1860, Maxwell a imaginé un minuscule « démon » qui trie un gaz rien qu’en ouvrant une porte. Le démon, c’est toi ! Il semble créer de l’ordre gratuitement, mais observer et décider a un coût caché.
Téléphone : touche près de la paroiOrdinateur : clique près de la paroiPause et Réinitialiser en hautÀ la fin d’une manche, touche RejouerTouche « Laisser jouer le démon » pour voir l’ordinateur trier
Ordena un gas que no se queda quieto: las bolitas rojas a la izquierda y las azules a la derecha, solo abriendo ventanitas en la pared del medio. Con el teléfono vertical, la pared queda acostada: las rojas van arriba y las azules abajo.
1. Abre una ventana
Haz clic o toca muy cerca de la pared del medio. Ese tramo se abre (brilla en verde) durante medio segundo más o menos. Arrastra a lo largo de la pared para abrir más.
2. Deja pasar a las correctas
Abre una ventana justo cuando una bolita roja va a pasar a la izquierda, o una azul a la derecha. Mantenla cerrada para las demás.
3. Mira la separación
Indica cuántas bolitas están en su lado correcto. 50 % significa todo mezclado; 100 %, perfectamente ordenado.
4. Elige un modo
Llegar a %: un cronómetro corre hasta que te mantengas sobre el objetivo durante 1 segundo. Máx. % en 60 s: tienes 60 segundos y cuenta tu mejor resultado.
5. Ajusta la caja
El botón de controles abre los Ajustes: la velocidad, la cantidad y el tamaño de las bolitas, la agitación, los tramos de pared, el tamaño de la ventana y su duración (cuánto rato queda abierta). Reiniciar mezcla un gas nuevo.
6. La gran idea
En la década de 1860, Maxwell imaginó un «demonio» diminuto que ordena un gas con solo abrir una puerta. ¡El demonio eres tú! Parece crear orden gratis, pero observar y decidir tiene un costo oculto.
Teléfono: toca cerca de la paredComputador: haz clic cerca de la paredPausa y Reiniciar arribaAl terminar una ronda, toca Jugar otra vezToca «Deja jugar al demonio» para ver cómo ordena el computador
50.0%0.0s
Maxwell’s Demon (as a game)
In the 1860s, physicist James Clerk Maxwell proposed a thought experiment in which a tiny agent
observes molecules in a gas and opens a door at just the right moments, seemingly creating order
from randomness. The “demon” name itself was later popularized by Lord Kelvin, and the idea has
teased the second law of thermodynamics ever since.
This game turns that idea into a control problem. Particles drift like a warm gas. A wall splits the box.
You can’t move particles directly—you only open brief “windows” in the wall by clicking or tapping near it.
Your goal is to increase the separation score as fast as possible (Reach %) or to maximize it within
60 seconds.
Settings
Game
The box
Maxwell’s demon is one of the most famous puzzles in physics. It took more than a hundred years to solve, and the answer links heat to information. Here is what is real in the game, what it invents, and how the puzzle was solved.
What is real in the game
Hot and cold. Heat is motion. In a hot gas the molecules move fast; in a cold gas they move slowly. Temperature tells you how strongly they jiggle on average. In the game, the red balls stand for hot, fast molecules and the blue balls for cold, slow ones.
The jiggling. Molecules never stop bumping into each other, so each one keeps changing speed and direction. A tiny grain in water dances for the same reason: this is Brownian motion. The Noise slider sets how strong these random kicks are.
Mixing happens by itself. A sorted gas soon mixes, but a mixed gas never sorts itself. This is the second law of thermodynamics: in a closed box, entropy does not go down. Entropy counts how many ways the molecules can be arranged, and there are far more mixed ways than sorted ones. A Separation of 50% is that most likely, fully mixed state.
The door. Maxwell imagined a tiny being guarding a small door in a wall. It lets fast molecules through one way and slow ones the other way. Opening a light door takes almost no work, yet one side ends up hot and the other cold. That difference could drive an engine, so the demon seems to break the second law. The green windows in the game are this door.
The demon has to know. To open the door at the right moment, the demon must watch each molecule and keep track of it. Leo Szilard showed in 1929 that this kind of information is linked to energy: knowing which side a single molecule is on can be turned into a tiny amount of work.
Forgetting has a price. The demon’s memory fills up, so to keep going it must erase old notes. Rolf Landauer showed that erasing one bit of information always releases at least a small amount of heat, kT ln 2. At room temperature that is about 3 × 10⁻²¹ joules: tiny, but never zero. This heat pays for the order the demon makes, and the second law is safe.
A short history
1850Rudolf Clausius states the second law of thermodynamics: heat does not flow by itself from a cold body to a hot one. In 1865 he gives entropy its name.
1860James Clerk Maxwell works out how the speeds of molecules in a gas are spread out: a few are slow, a few are very fast, most are in between.
1867In a letter to his friend Peter Guthrie Tait, Maxwell first describes a being that sorts molecules by opening a door. He puts the idea in his book Theory of Heat in 1871.
1874William Thomson, later Lord Kelvin, calls Maxwell’s being a “demon”.
1877Ludwig Boltzmann links entropy to the number of ways the molecules of a gas can be arranged.
1905Albert Einstein explains Brownian motion as the kicks of molecules. A few years later Jean Perrin confirms it in the lab, strong proof that atoms are real.
1929Leo Szilard imagines an engine run by a single molecule and argues that measuring must have an energy cost.
1948Claude Shannon founds information theory. The bit becomes the unit of information.
1961Rolf Landauer, at IBM, shows that erasing information must release heat.
1982Charles Bennett, also at IBM, shows that the demon can, in principle, measure without paying. What it cannot do for free is forget. Erasing its memory is what saves the second law.
2010In Japan, Shoichi Toyabe, Masaki Sano and colleagues make a tiny particle in water climb “uphill” using only information: they watch its random jiggles and stop it from slipping back.
2012A team in Lyon led by Sergio Ciliberto, with Antoine Bérut, Eric Lutz and colleagues, measures the heat released when one bit is erased, using a glass bead 2 micrometres wide held by laser light. It comes close to Landauer’s limit, as predicted.
How the game bends the rules: the red balls really do move faster than the blue ones (Hot & cold in Settings sets the gap). In a real gas, collisions would share the energy until both kinds had the same temperature; in the game each ball keeps its own, as if it carried a tiny heater or fridge. A real demon would also sort by speed alone, with no colours to help. The random kicks and gentle slowing in the game act like a warm room around the box. And you are the demon: your eyes and brain use far more energy than Landauer’s tiny limit, so even a perfect score does not beat the second law.
Le démon de Maxwell est l’une des énigmes les plus célèbres de la physique. Il a fallu plus de cent ans pour la résoudre, et la réponse relie la chaleur à l’information. Voici ce qui est vrai dans le jeu, ce qu’il invente, et comment l’énigme a été résolue.
Ce qui est vrai dans le jeu
Le chaud et le froid. La chaleur, c’est du mouvement. Dans un gaz chaud, les molécules vont vite ; dans un gaz froid, elles vont lentement. La température dit à quel point elles s’agitent en moyenne. Dans le jeu, les boules rouges représentent les molécules chaudes et rapides, les bleues les molécules froides et lentes.
L’agitation. Les molécules se cognent sans arrêt, alors chacune change sans cesse de vitesse et de direction. Un minuscule grain dans l’eau danse pour la même raison : c’est le mouvement brownien. Le curseur Agitation règle la force de ces petits chocs au hasard.
Le mélange se fait tout seul. Un gaz trié se mélange vite, mais un gaz mélangé ne se trie jamais tout seul. C’est le deuxième principe de la thermodynamique : dans une boîte fermée, l’entropie ne diminue pas. L’entropie compte le nombre de façons de ranger les molécules, et il y a bien plus de façons mélangées que triées. Une séparation de 50 %, c’est cet état le plus probable, tout mélangé.
La porte. Maxwell a imaginé un être minuscule qui garde une petite porte dans une paroi. Il laisse passer les molécules rapides dans un sens et les lentes dans l’autre. Ouvrir une porte légère ne coûte presque aucun travail, et pourtant un côté devient chaud et l’autre froid. Cette différence pourrait faire tourner un moteur : le démon semble violer le deuxième principe. Les fenêtres vertes du jeu sont cette porte.
Le démon doit savoir. Pour ouvrir au bon moment, le démon doit observer chaque molécule et la suivre. En 1929, Leo Szilard a montré que cette information est liée à l’énergie : savoir de quel côté se trouve une seule molécule peut se transformer en un tout petit travail.
Oublier a un prix. La mémoire du démon se remplit ; pour continuer, il doit effacer ses anciennes notes. Rolf Landauer a montré qu’effacer un bit d’information libère toujours un minimum de chaleur, kT ln 2. À température ambiante, cela fait environ 3 × 10⁻²¹ joule : minuscule, mais jamais nul. Cette chaleur paie l’ordre créé par le démon, et le deuxième principe est sauf.
Petite histoire
1850Rudolf Clausius énonce le deuxième principe de la thermodynamique : la chaleur ne passe pas d’elle-même d’un corps froid à un corps chaud. En 1865, il donne son nom à l’entropie.
1860James Clerk Maxwell calcule comment se répartissent les vitesses des molécules d’un gaz : quelques-unes lentes, quelques-unes très rapides, la plupart entre les deux.
1867Dans une lettre à son ami Peter Guthrie Tait, Maxwell décrit pour la première fois un être qui trie les molécules en ouvrant une porte. Il reprend l’idée dans son livre Theory of Heat en 1871.
1874William Thomson, futur Lord Kelvin, appelle l’être de Maxwell un « démon ».
1877Ludwig Boltzmann relie l’entropie au nombre de façons de ranger les molécules d’un gaz.
1905Albert Einstein explique le mouvement brownien par les chocs des molécules. Quelques années plus tard, Jean Perrin le confirme en laboratoire : une preuve forte que les atomes existent.
1929Leo Szilard imagine un moteur à une seule molécule et soutient que mesurer a forcément un coût en énergie.
1948Claude Shannon fonde la théorie de l’information. Le bit devient l’unité d’information.
1961Rolf Landauer, chez IBM, montre qu’effacer de l’information libère forcément de la chaleur.
1982Charles Bennett, lui aussi chez IBM, montre que le démon peut en principe mesurer sans payer. Ce qu’il ne peut pas faire gratuitement, c’est oublier. C’est l’effacement de sa mémoire qui sauve le deuxième principe.
2010Au Japon, Shoichi Toyabe, Masaki Sano et leurs collègues font « monter » une minuscule particule dans l’eau grâce à la seule information : ils observent ses sauts au hasard et l’empêchent de redescendre.
2012Une équipe de Lyon menée par Sergio Ciliberto, avec Antoine Bérut, Eric Lutz et d’autres collègues, mesure la chaleur libérée par l’effacement d’un bit, avec une bille de verre de 2 micromètres tenue par un laser. Le résultat approche la limite de Landauer, comme prévu.
Comment le jeu triche : les boules rouges vont vraiment plus vite que les bleues (Chaud et froid, dans les Réglages, règle l’écart). Dans un vrai gaz, les chocs partageraient l’énergie jusqu’à ce que les deux sortes aient la même température ; dans le jeu, chaque boule garde la sienne, comme si elle portait un minuscule radiateur ou frigo. Un vrai démon trierait aussi seulement selon la vitesse, sans couleurs pour l’aider. Les petits chocs au hasard et le léger freinage du jeu jouent le rôle d’une pièce tiède autour de la boîte. Et le démon, c’est toi : tes yeux et ton cerveau dépensent bien plus d’énergie que la minuscule limite de Landauer, alors même un score parfait ne bat pas le deuxième principe.
El demonio de Maxwell es uno de los acertijos más famosos de la física. Resolverlo tomó más de cien años, y la respuesta une el calor con la información. Aquí está lo que es real en el juego, lo que inventa y cómo se resolvió el acertijo.
Qué es real en el juego
Caliente y frío. El calor es movimiento. En un gas caliente las moléculas se mueven rápido; en uno frío, lento. La temperatura indica cuánto se agitan en promedio. En el juego, las bolitas rojas representan moléculas calientes y rápidas, y las azules, moléculas frías y lentas.
La agitación. Las moléculas chocan entre sí sin parar, así que cada una cambia todo el tiempo de rapidez y de dirección. Un granito diminuto en el agua baila por la misma razón: es el movimiento browniano. El control Agitación ajusta la fuerza de estos golpecitos al azar.
Mezclarse ocurre solo. Un gas ordenado se mezcla pronto, pero un gas mezclado nunca se ordena solo. Es la segunda ley de la termodinámica: en una caja cerrada, la entropía no disminuye. La entropía cuenta de cuántas maneras se pueden acomodar las moléculas, y hay muchísimas más maneras mezcladas que ordenadas. Una separación del 50 % es ese estado más probable, todo mezclado.
La puerta. Maxwell imaginó un ser diminuto que vigila una puertecita en una pared. Deja pasar las moléculas rápidas hacia un lado y las lentas hacia el otro. Abrir una puerta liviana casi no cuesta trabajo, y aun así un lado queda caliente y el otro frío. Esa diferencia podría mover un motor, así que el demonio parece romper la segunda ley. Las ventanas verdes del juego son esa puerta.
El demonio necesita saber. Para abrir en el momento justo, el demonio tiene que observar cada molécula y seguirle la pista. En 1929, Leo Szilard mostró que esa información está ligada a la energía: saber en qué lado está una sola molécula se puede convertir en un poquito de trabajo.
Olvidar tiene un precio. La memoria del demonio se llena, y para seguir tiene que borrar sus notas viejas. Rolf Landauer mostró que borrar un bit de información siempre libera un mínimo de calor, kT ln 2. A temperatura ambiente son unos 3 × 10⁻²¹ julios: poquísimo, pero nunca cero. Ese calor paga el orden que crea el demonio, y la segunda ley queda a salvo.
Una pequeña historia
1850Rudolf Clausius enuncia la segunda ley de la termodinámica: el calor no pasa por sí solo de un cuerpo frío a uno caliente. En 1865 le da su nombre a la entropía.
1860James Clerk Maxwell calcula cómo se reparten las velocidades de las moléculas de un gas: unas pocas lentas, unas pocas muy rápidas y la mayoría en medio.
1867En una carta a su amigo Peter Guthrie Tait, Maxwell describe por primera vez un ser que ordena moléculas abriendo una puerta. Publica la idea en su libro Theory of Heat en 1871.
1874William Thomson, más tarde Lord Kelvin, llama «demonio» al ser de Maxwell.
1877Ludwig Boltzmann relaciona la entropía con el número de maneras de acomodar las moléculas de un gas.
1905Albert Einstein explica el movimiento browniano como los golpes de las moléculas. Unos años después, Jean Perrin lo confirma en el laboratorio: una prueba fuerte de que los átomos existen.
1929Leo Szilard imagina un motor movido por una sola molécula y sostiene que medir tiene que costar energía.
1948Claude Shannon funda la teoría de la información. El bit se vuelve la unidad de información.
1961Rolf Landauer, en IBM, muestra que borrar información libera calor sin remedio.
1982Charles Bennett, también en IBM, muestra que el demonio puede, en principio, medir sin pagar. Lo que no puede hacer gratis es olvidar. Borrar su memoria es lo que salva la segunda ley.
2010En Japón, Shoichi Toyabe, Masaki Sano y sus colegas hacen «subir» una partícula diminuta en agua usando solo información: observan sus saltos al azar y le impiden volver a bajar.
2012Un equipo de Lyon dirigido por Sergio Ciliberto, con Antoine Bérut, Eric Lutz y otros colegas, mide el calor que se libera al borrar un bit, con una bolita de vidrio de 2 micrómetros sostenida por un láser. El resultado se acerca al límite de Landauer, como se esperaba.
Cómo el juego hace trampa: las bolitas rojas de verdad se mueven más rápido que las azules (Caliente y frío, en Ajustes, fija la diferencia). En un gas real, los choques repartirían la energía hasta que ambas tuvieran la misma temperatura; en el juego cada bolita conserva la suya, como si llevara una estufita o un refrigerador diminuto. Un demonio real también ordenaría solo según la rapidez, sin colores que lo ayuden. Los golpecitos al azar y el leve frenado del juego hacen de cuarto tibio alrededor de la caja. Y el demonio eres tú: tus ojos y tu cerebro gastan muchísima más energía que el diminuto límite de Landauer, así que ni siquiera un puntaje perfecto le gana a la segunda ley.