趣书网

手机浏览器扫描二维码访问

第三百二十七章 麦克斯韦妖怪（热学）（第1页）

麦克斯韦妖，是在物理学中假想的妖，能探测并控制单个分子的运动，于1871年由英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦为了说明违反热力学第二定律的可能性而设想的。

当时麦克斯韦意识到自然界存在着与熵增加相拮抗的能量控制机制。但他无法清晰地说明这种机制。他只能诙谐地假定一种“妖”，能够按照某种秩序和规则把作随机热运动的微粒分配到一定的相格里。麦克斯韦妖是耗散结构的一个雏形。

这是第二类永动机的一个范例。

麦克斯韦对Bennett说：“一个绝热容器被分成相等的两格，中间是由“妖”控制的一扇小“门”，容器中的空气分子作无规则热运动时会向门上撞击，“门”可以选择性的将速度较快的分子放入一格，而较慢的分子放入另一格，这样，其中的一格就会比另外一格温度高，可以利用此温差，驱动热机做功。”

Bennett说：“其实，这个妖怪本身也会消耗自身，或者在旋转不同分子的时候也会损耗一些东西。”

麦克斯韦说：“如果有这样的妖怪，就具备提取能量的能力。我们人类其实就是在尽可能再制造这么一种妖怪。”

Bennett说：“这是一个具有计算功能的机器，不仅仅在空气流通上。而且在其他无序到有序过程中。”

麦克斯韦说：“要是这么说，人类制造的很多机器，其实就是各种各样形式的这种妖怪。”

Bennett说：“这种妖精具有识别能力，具有控制开关的能力，具有按照逻辑做事的能力。如果这些能力能够改变热力学的平衡能力。那就算没识别能力，控制开关的逻辑能力，按照逻辑做事的能力就是一种可以改变热力学的能力。”

麦克斯韦说：“是啊，热力学居然跟信息学成了一回事。以后研究物理的热力和能量，就需要研究其中的信息结构。”

在1981年，Bennett的论文表明，麦克斯韦妖控制“门”使分子从一格进入另一格中的耗散过程，并不是发生在衡量过程中，而是发生在妖的对上个分子判断“记忆”的去除过程，且这个过程是逻辑不可逆的。

喜欢数学心请大家收藏：()数学心