奇思妙想——麦克斯韦妖

       在历史上,人们的第一类永动机的幻想被能量守恒定理所证伪。之后出现的热力学第二定理又告知人们:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
       这也就意味着:宇宙的熵一直在增加,最后会导致整个宇宙都归于一片寂静,死气沉沉。这是一个令人沮丧的结论。
       而一只小妖的出现似乎仍让人们看到了希望,第二类永动机似乎是可以实现的!
       麦克斯韦:全名为詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell),英国物理学家、数学家。集电力学之大成者,创造出了完美的麦克斯韦方程组。
                                                        麦克斯韦方程组
       麦克斯韦妖的定义:

       假想宇宙中有这么一种机制,这种机制宛如一个拥有亿万级显微镜的智者,他窥探到了每个分子的一举一动。
       假如有一个完全与外界隔绝的箱子,中间用一块完全隔热的板子隔开,开一个仅容单个分子通过的小门,而麦克斯韦妖就站在小门前。
       他盯住了每一个分子,如果是运动快的分子(势能高,即比较热)他就不让这个分子过去,如果是运动比较慢的分子(势能低,即比较冷)他就放它过去。
       久而久之,原本温度平衡的箱子,就出现了一半热一半冷的现象。然后利用此温差,就可以驱动热机做功。
麦克斯韦妖
       很美好,不是吗?!只要能够实现小妖的创造,就能创造出令无数科学家向往的永动机了!
       可惜,现实是残酷的,科学是严谨的。
       很多人说这种妖在放分子过去的时候是在做功的,消耗了能量。其实没错,麦克斯韦妖的确需要消耗能量,但并不是在放分子的过程,而是在判断分子快慢的过程中。
       物理学已经证明,信息是有能量的!是负熵!信息消除之时,会释放出相应的能量,熵增加了!也就是说麦克斯韦妖,其实还是没有违背物理学第二定律。

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