物理学四大神兽之一：麦克斯韦妖

物理学的四大神兽：薛定谔的猫、芝诺的乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖。 麦克斯韦妖是什么鬼？他是在物理学的理论研究中假想出来的妖，实际上应该叫做精灵，是为了说明热力学第二定律的可能性而假想出来的。

在说明麦克斯韦妖之前，我们先要复习一下几个物理学知识。

1.热力学第一定律：物体内能的增量等于物体从外界吸收的热量和外力对它做的功。

通俗的说，能量不会凭空产生，也不会凭空消失，能量是守恒的。违背热力学第一定律的永动机是第一类永动机。

2.热力学第二定律：热量不能自发的从低温物体转移到高温物体。不可能从单一热源取热，使之完全转化成有用功而不产生其他影响。

热力学第二定律也就是我们熟知的熵增定理。在自然的孤立系统中，熵不会减小。熵即系统的混乱程度。

违背热力学第二定律的永动机，我们称之为第二类永动机。比如说从大海吸收热量，使之完全转化成有用功，这是不可能实现的。

麦克斯韦妖是为了说明第二类永动机可以实现而假设出来的。

当初麦克斯韦是这样设想的：一个绝热容器被分成两格，中间由妖控制一个小门，妖可以将较快的分子放入一格，将较慢的分子放入另一格。这样就可以利用温差来对外做功，而不需要消耗其他能量。

这样看起来好像第二类永动机是可以实现的，其实不然，他忽略了妖分派快、慢分子的过程需要消耗能量的事实。

麦克斯韦对热力学统计做出了重大贡献，推导出了已知气体中分子按某一速度运动的百分比公式，将统计学应用到热力学中。