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機械151徐哲磊機械152郭英棟麥克斯韋妖簡介麥克斯韋妖（英語：Maxwell'sdemon）是在物理學中，假想的能探測并控制單個分子運動的“類人妖”或功能相同的機制，是1871年由19世紀英國物理學家麥克斯韋為了說明違反熱力學第二定律的可能性而設(shè)想的。麥克斯韋妖又被稱為麥克斯韋精靈。背景當時麥克斯韋意識到自然界存在著與熵增加相拮抗的能量控制機制，但他無法清晰地說明這種機制，他只能詼諧的假定一種“妖”，能夠按照某種秩序和規(guī)則把作隨機熱運動的微粒分配到一定的相格里。麥克斯韋妖是耗散結(jié)構(gòu)的一個雛形。原理示意圖Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipisicingelit.CONTENTS1871年，麥克斯韋提出了“麥克斯韋妖”設(shè)想：一個絕熱容器被分成相等的兩格，中間是由一種機制控制的一扇活板門，容器中的空氣分子做無規(guī)則熱運動時會撞擊門，門則可以選擇性地將速度較快的分子(溫度較高)放入其中一格，將速度較慢的分子(溫度較低)放入另一格，這樣，兩格的溫度就會一高一低。麥克斯韋認為，整個過程中使用的能量就是“分子是熱的還是冷的”這一信息。日本研究人員在出版的《自然·物理學》網(wǎng)絡(luò)版上報告稱，他們在實驗室中讓一個納米小球沿電場制造的“階梯”向上爬動，爬動所需的能量由該粒子在任何給定時間朝哪個方向運動這一信息轉(zhuǎn)化而來，這意味著科學家首次在實驗室實現(xiàn)了信息到能量的轉(zhuǎn)化，驗證了約150年前英國物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋提出的“麥克斯韋妖”這一設(shè)想。驗證麥克斯韋妖理論上的應用在熱力學第一定律之后，人們開始考慮熱能轉(zhuǎn)化為功的效率問題。這時，又有人設(shè)計這樣一種機械——它可以從一個熱源無限地取熱從而做功。這被稱為第二類永動機。

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