奇思妙想 麥克斯韋妖

2021-10-03 00:06:40 字數 938 閱讀 3008

在歷史上,人們的第一類永動機的幻想被能量守恆定理所證偽。之後出現的熱力學第二定理又告知人們:不可逆熱力過程中熵的微增量總是大於零。

這也就意味著:宇宙的熵一直在增加,最後會導致整個宇宙都歸於一片寂靜,死氣沉沉。這是乙個令人沮喪的結論。

而乙隻小妖的出現似乎仍讓人們看到了希望,第二類永動機似乎是可以實現的!

麥克斯韋:全名為詹姆斯·克拉克·麥克斯韋(james clerk maxwell),英國物理學家、數學家。集電力學之大成者,創造出了完美的麥克斯韋方程組。

麥克斯韋妖的定義:

假想宇宙中有這麼一種機制,這種機制宛如乙個擁有億萬級顯微鏡的智者,他窺探到了每個分子的一舉一動。

假如有乙個完全與外界隔絕的箱子,中間用一塊完全隔熱的板子隔開,開乙個僅容單個分子通過的小門,而麥克斯韋妖就站在小門前。

他盯住了每乙個分子,如果是運動快的分子(勢能高,即比較熱)他就不讓這個分子過去,如果是運動比較慢的分子(勢能低,即比較冷)他就放它過去。

久而久之,原本溫度平衡的箱子,就出現了一半熱一半冷的現象。然後利用此溫差,就可以驅動熱機做功。

很美好,不是嗎?!只要能夠實現小妖的創造,就能創造出令無數科學家嚮往的永動機了!

可惜,現實是殘酷的,科學是嚴謹的。

很多人說這種妖在放分子過去的時候是在做功的,消耗了能量。其實沒錯,麥克斯韋妖的確需要消耗能量,但並不是在放分子的過程,而是在判斷分子快慢的過程中。

物理學已經證明,資訊是有能量的!是負熵!資訊消除之時,會釋放出相應的能量,熵增加了!也就是說麥克斯韋妖,其實還是沒有違揹物理學第二定律。

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