麦克斯韦妖是什么？麦克斯韦妖有什么作用_宇宙_热力学_定律

本文目录

• 麦克斯韦妖是什么
• 麦克斯韦妖有什么作用
• 物理学四大神兽 | 麦克斯韦妖
• 可怕得“麦克斯韦妖”，它的出现拯救了宇宙，为何如此强大
• 麦克斯韦妖究竟是一个什么样的“妖”
• 物理学四大妖是什么
• 物理学八大神兽是什么

麦克斯韦妖是什么

麦克斯韦妖
麦克斯韦妖是在物理学中，假象的能探测并控制单个分子运动的“类人妖”或功能相同的机制，是1871年由19世纪英国物理学家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。他只能诙谐的假定一种“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
在19世纪早期，不少人沉迷于一种神秘机械——第一类永动机的制造，因为这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来，之后不再需要任何动力和燃料，却能自动不断地做功。在热力学第一定律提出之前，人们一直围绕着制造永动机的可能性问题展开激烈的讨论。
直至热力学第一定律发现后，第一类永动机的神话才不攻自破。
热力学第一定律是能量守恒和转化定律在热力学上的具体表现，它指明：热是物质运动的一种形式。这说明外界传给物质系统的能量（热量），等于系统内能的增加和系统对外所作功的总和。它否认了能量的无中生有，所以不需要动力和燃料就能做功的第一类永动机就成了天方夜谭式的设想。
热力学第一定律的产生是这样的：在18世纪末19世纪初，随着蒸汽机在生产中的广泛应用，人们越来越关注热和功的转化问题。于是，热力学应运而生。1798年，汤普生通过实验否定了热质的存在。德国医生、物理学家迈尔在1841?843年间提出了热与机械运动之间相互转化的观点，这是热力学第一定律的第一次提出。焦耳设计了实验测定了电热当量和热功当量，用实验确定了热力学第一定律，补充了迈尔的论证。
在热力学第一定律之后，人们开始考虑热能转化为功的效率问题。这时，又有人设计这样一种机械——它可以从一个热源无限地取热从而做功。这被称为第二类永动机。
1824年，法国陆军工程师卡诺设想了一个既不向外做工又没有摩擦的理想热机。通过对热和功在这个热机内两个温度不同的热源之间的简单循环（即卡诺循环）的研究，得出结论：热机必须在两个热源之间工作，热机的效率只取决与热源的温差，热机效率即使在理想状态下也不可能的达到100%。即热量不能完全转化为功。
1850年，克劳修斯在卡诺的基础上统一了能量守恒和转化定律与卡诺原理，指出：一个自动运作的机器，不可能把热从低温物体移到高温物体而不发生任何变化，这就是热力学第二定律。不久，开尔文又提出：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响；或不可能用无生命的机器把物质的任何部分冷至比周围最低温度还低，从而获得机械功。这就是热力学第二定律的“开尔文表述”。奥斯特瓦尔德则表述为：第二类永动机不可能制造成功。
在提出第二定律的同时，克劳修斯还提出了熵的概念S=Q/T，并将热力学第二定律表述为：在孤立系统中，实际发生的过程总是使整个系统的熵增加。但在这之后，克劳修斯错误地把孤立体系中的熵增定律扩展到了整个宇宙中，认为在整个宇宙中热量不断地从高温转向低温，直至一个时刻不再有温差，宇宙总熵值达到极大。这时将不再会有任何力量能够使热量发生转移，此即“热寂论”。
为了批驳“热寂论”，麦克斯韦设想了一个无影无形的精灵（麦克斯韦妖），它处在一个盒子中的一道闸门边，它允许速度快的微粒通过闸门到达盒子的一边，而允许速度慢的微粒通过闸门到达盒子的另一边。这样，一段时间后，盒子两边产生温差。麦克斯韦妖其实就是耗散结构的一个雏形。
1877年，玻尔兹曼发现了宏观的熵与体系的热力学几率的关系S=KlnQ，其中 K为 玻尔兹曼常数。1906年，能斯特提出当温度趋近于绝对零度 T→0 时，△S / O = 0 ，即“能斯特热原理”。普朗克在能斯特研究的基础上，利用统计理论指出，各种物质的完美晶体，在绝对零度时，熵为零（S 0 = 0 ），这就是热力学第三定律。
热力学三定律统称为热力学基本定律，从此，热力学的基础基本得以完备。

麦克斯韦妖有什么作用

麦克斯韦妖的作用是：

麦克斯韦妖（Maxwell’s demon），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。

特点：

可以简单的这样描述，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。这是第二类永动机的一个范例。

以上内容参考 百度百科—麦克斯韦妖

物理学四大神兽 | 麦克斯韦妖

热力学第一定律 也就是能量守恒定律。自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后，人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。

能量守恒定律 ：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转移和转化的过程中，能量的总量不变。

第一类永动机 是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器。其不可能存在，因为违背了能量守恒定律。

热力学第二定律 有三种表述方式：

克劳修斯表述：热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体；

开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响；

熵表述：随时间进行，一个孤立体系中的熵不会减小。

第二类永动机 是只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。因为第二类永动机效率为100%，虽然它不违反能量守恒定律，但大量事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热源，热机要不断地把吸取的热量变成有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温物体，因此效率不会达到100%。所以其不可能存在。

热力学第三定律 通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。或者绝对零度（T=0K即-273.15℃）不可达到。

麦克斯韦假想，宇宙中存在这样一个妖精，它手持亿万级倍数显微镜，能够窥探到每个分子的一举一动。假如有一个完全与外界隔绝的箱子，中间用一块隔热的板子隔开，开出一个小门，而麦克斯韦妖就站在小门前。它负责观察每一个即将撞到小门的分子，如果是运动快的分子，就关闭小门不让分子过去，如果是运动慢的分子，就放它过去。

久而久之，箱子一边将出现越来越多的运动快的分子，其势能高，温度也高。因而原本温度平衡的箱子，就出现了一半热一半冷的现象。这显然违背热力学第二定律。

这时候有人就会有疑问，对整个系统来说，麦克斯韦妖好像并没有对箱子做功。所有运动的分子明明是自己撞到门上的，然后它只是事先知道了每个分子的状态，然后做个判断开关下门而已，甚至完全没有接触到分子。这导致了所有温度低的分子居然在自发地向温度高的环境移动。

但事实上，有科学家指出，开门关门需要消耗能量。话句话说，信息本身是携带能量的，探测分子温度需要能量。麦克斯韦妖无法毫无消耗地明确每个运动分子的信息。

实验中发现，麦克斯韦妖为了发现并分辨分子运动的快慢，消耗自身的能量要超过系统由此赚到的。因此，并没有违反热力学第二定律。

可见，熵增定律仍旧是无可置疑的事实。比如1L 90度水(A)和1L 10度水(B)融合，不会是A的温度增加而B的温度减小，因为如此的话，总体的熵减小。而如果A温度下降但B温度升高一点，那么总体的熵增加。

想象一下，有一个偌大的教室，里面坐着一排排整齐的小学生（我为什么要举例小学生？）。起初整个教室鸦雀无声，后来，班主任有事被校长叫走了。突然，后排的某个角落发出笔掉落的声音，同时另一边又响起哗哗翻书的声音。接着有叽叽喳喳的试探性响动出现，很快便得到了个别学者声带振动回应。于是夫起大呼，妇亦起大呼。两儿齐哭。俄而百千人大呼，百千儿哭，百千犬吠。中间力拉崩倒之声，火爆声，呼呼风声，百千齐作；又夹百千求救声，曳屋许许声，抢夺声，泼水声。凡所应有，无所不有......咦，为什么会有婴儿？犬吠？总之，教室里已经乱成一片。用老师的话来讲就是，在校门口都能听到这个教室的吵闹声。

若干分钟后，怒气冲冲的老师一个响转，进入教室，大发雷霆。台下众生，大惊失色，毛骨悚然，战战兢兢，汗不敢出......

这时候，学过熵增定律的学生，就可以站起来侃侃而谈：孤立系统总是趋向于熵增，最终达到熵的最大状态，也就是系统的最混乱无序状态。事物的混乱程度越高，则其几率越大。同样的，在无外物（老师）干涉下，班级秩序自然而然会往混乱程度最大的方向发展。这已是无可辩驳的事实。

“所以，老师，您还要批评我们吗？“

可怕得“麦克斯韦妖”，它的出现拯救了宇宙，为何如此强大

提到“妖怪”，我们都知道，这都与民间传说有关，在现实中，是并没有“妖魔鬼怪”存在的，不过，对于不甘寂寞的科学家们来说，他们虽然信奉科学，但是却也有着“怪力乱神”的一面，比方说，在19世纪末，就有一名科学家创造出了一只假象中的妖怪——麦克斯韦妖。

麦克斯韦妖再现江湖

先看看什么是麦克斯韦妖，它是一种物理学中的假象妖，创造它的物理学家——詹姆斯·麦克斯韦，赋予了它非常强大的技能，在詹姆斯·麦克斯韦的设定中，麦克斯韦妖可以探测并且控制单个分子的运动，甚至它的出现，直接与宇宙的最终命运有关。

那么，信奉科学，从不相信迷信的物理学家，又是如何创造出麦克斯韦妖的呢？这需要从热力学第一定律开始说起。

19世纪50年代，一种涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律被提出，简单来说，热力学第一定律认为，热量是可以从一个物体传递到另一个物体上的，并且也可以与其它能量进行转换，同时，因为能量守恒定律，这也意味着，即使能量在不同的物体之间进行转换，但是，能量的总值却仍然是保持不变的。

当然，一个定律的提出，自然也意味着它需要经过不断地验证，才可以最终被承认，当然，事实也证明，热力学第一定律，是完全经得起时间考验的，这也让它很快就成为了被公认的科学定律。

当然，任何定律在提出后，即使被公认，但是仍然会存在着质疑和不足，这也与人类的认知和科学技术发展有关，于是，很快就有研究者提出，虽然热量可以从一个物体传递到另一个物体之上，不过，如果是低温物体和高温物体，那么，热量只能自发地从高温物体上传递到低温物体上，是无法自发从低温物体转移到高温物体上的。

在这个观点下，热力学第二定律也被提出，它还有一个别名，就是熵增加原理。看到这里，可能有朋友会好奇，什么是“熵”呢？

简单来说，熵也是热力学的概念之一，它是物理学上的一个度量，也是热力学中表征物质状态的参量之一。

不过，在热力学第二定律提出后，很多研究者也并不认同热力学第二定律，认为它的出现代表着一种“绝望”，它可能直接让我们所在的宇宙再也没有未来。

因此，很多研究者也是希望可以通过研究，来证明热力学第二定律的错误，麦克斯韦妖就是在这个过程中被提出来的，它的出现就是为了说明，热力学第二定律是存在错误的。

说起来，之所以麦克斯韦妖被提出，还与一个原因有关，因为从热力学第二定律的角度出发，事实上，既然说低温是无法自发向高温传递热量的，那么，这也意味着，整个宇宙中的热量也是如此。

在宇宙大爆炸发生后，宇宙的热量就开始从高温向低温传递，最终达到热量平衡，也就是宇宙中不再存在着温差，这个效应也被称作“宇宙热寂论”，它的出现让人们感到绝望，因为这意味着无论人类如何发展，都免不了和宇宙一起消亡。

什么是宇宙“热寂论”？

我们都知道，当科学家们有了“宇宙”的概念之后，就开始对宇宙进行各种研究，一方面是希望可以找到宇宙的起源，而另一方面，则是希望可以知晓宇宙的最终命运如何。

毕竟，这直接关系到我们的起源，以及我们的未来，说白了，人类文明能否一直永存，在不考虑任何可能会中途让人类文明毁灭的因素条件下，宇宙的最终命运，才是和人类最息息相关的。

那么，宇宙的最终命运究竟如何呢？多年来，科学家们也是提出了很多种的猜想，而其中最悲观的一个，就是根据热力学第二定律提出的宇宙“热寂论”。

作为一种假说，宇宙“热寂论”认为，伴随着宇宙中高温不断向低温转移，最终宇宙中的热量会达到一个完美的平衡状态，而在这个时候，因为温差不再出现，所以，宇宙也变成了“热寂”，再也没有任何可以维持宇宙继续演化，包括维持宇宙中生命继续存在的能量出现。

这也意味着，只要宇宙中的温差消失，宇宙中的所有物质温度都达到了热平衡，那么，宇宙也就正式迎来了末日，宇宙中的一切，也都会随之毁灭。

不得不说，这个假说的确是很令人绝望的，因为在此前的研究中，很多研究者都认为，宇宙会一直存在下去，宇宙膨胀是不会停止的，这也意味着，宇宙并不会消亡。然而，伴随着宇宙“热寂论”的出现，相当于直接给宇宙判了死刑。

所以，为了让人们对于宇宙重新充满期待，詹姆斯·麦克斯韦就创造出了麦克斯韦妖，通过它来告诉人类，宇宙是存在未来的。

那么，麦克斯韦妖又是如何和宇宙“热寂论”抗衡的呢？让我们看一下相关的思想实验：先让我们准备一个容器，在这个容器里，装满了空气，并且容器里面的分子温度也是均匀的，不过，这些分子的运动速度，却是完全不同的，这也意味着，受到运动速度不同的影响，直接会导致分子之间的温度也出现不同。

这个时候，我们从这个容器中，任意选取平均速度几乎是一样的大量分子，然后将它们分为两部分A和B，这个时候，运动速度快的分子从A去往B，而运动速度慢的分子则从B去往A，在这个过程中，原本是温度均匀的容器中，因为分子的速度不同，所以，就会导致B里面的温度要比A的高很多，自然，也就无法实现热寂。

在设定中，麦克斯韦妖就是这样一只可以随时追踪、检测分子运动、运动的“假象妖精”，不过我们都知道，分子是不可见的，这也意味着，即使我们从肉眼的角度来说，判断大块的物体之间会实现“热寂”，但是内部的分子却仍然是存在着温差。

所以，宇宙也是如此，这样一来，也就意味着从热力学第二定律角度出发的“宇宙热寂论”，本身就是一个伪命题，自然，麦克斯韦妖在和宇宙“热寂论”对抗的过程中，也就捍卫了宇宙的明天，也让人类不再担心有一天会因为宇宙死亡而走向终结。

那么，既然无论是麦克斯韦妖也好，还是宇宙“热寂论”，它们本身都是假说的一种，不妨让我们从宇宙命运研究的角度出发，看看科学家们还有哪些有趣的猜想。

宇宙的最终命运究竟走向如何？

如今，伴随着研究的深入，人们基本上已经对于宇宙的起源有了一个普遍的认识，现代科学研究认为，宇宙是起源于一场大爆炸，在大爆炸发生之前，宇宙什么都没有，时间、空间等所有的概念也都不存在，说白了，大爆炸发生之前的宇宙，就是一片虚无。

一直到大约137.7亿年前，一颗奇点大爆炸，让宇宙随之诞生，宇宙也在大爆炸的高温之下快速膨胀，并且一直到今天也在持续膨胀着，并且在过去的130多亿年时间里，通过膨胀不断变大，宇宙中的各类物质也逐渐丰富起来。

不过，都对于宇宙大爆炸的研究，只能为我们解释宇宙是如何起源的，却并不能够回答宇宙最终的命运如何。

一些比较乐观的研究者认为，宇宙是会一直膨胀下去的，从宇宙诞生的那一刻开始，也就意味着宇宙会“永生”不停止。

不过，如果真的如此，似乎也无法解释，当初引发宇宙大爆炸的那个奇点，究竟是如何出现的，对此，也有研究者认为，或许宇宙本身就是一个不断的轮回过程。

研究认为，当宇宙膨胀到极限后，宇宙就会开始坍缩，最终重新变成一个奇点，之后积蓄能量，开始重新在大爆炸中迎来新生。

换句话说，我们目前存在的宇宙，就是上一个宇宙的轮回，这也可以解释奇点是如何出现的。那么，既然宇宙最终的命运都会是毁灭，是不是意味着，人类也会伴随着宇宙毁灭而消亡呢？事实上，人类并不是完全没有出路。

因为我们都知道，现阶段来看，科学家们都相信平行宇宙的存在，只要人类在我们所在的宇宙毁灭之前，找到通往另一个宇宙的入口就可以了。这样一来，虽然宇宙是每一个独立的，存在着末日的个体，但是只要新的宇宙不断出现，那么，我们就有办法实现“永生”，对此，你怎么看？

麦克斯韦妖究竟是一个什么样的“妖”

麦克斯韦妖（Maxwell’s demon），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。

扩展资料

麦克斯韦假想，宇宙中有这么一种机制（当然是假想的），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，出了一个小门，而麦克斯韦妖就站在小门前。

他站在门前，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。

这个是与热力学第二定律相悖的，根据熵增定理，上诉过程相反一下才是正确的。

物理学四大妖是什么

物理学四大妖如下：

一、芝诺的乌龟。

芝诺是古希腊数学、哲学家，以芝诺悖论著称于世。

芝诺龟，又被称为芝诺悖论。这是一只在赛跑中无论什么动物都追不上它的乌龟：在芝诺龟与速度比它快10倍的海神之子阿喀琉斯赛跑时，芝诺龟先阿喀琉斯跑100米。尽管阿喀琉斯的速度比芝诺龟快，可是他永远追不上芝诺龟，无论如何芝诺龟都比他快1/10。

尽管阿喀琉斯可以提速跑过芝诺龟，甚至一脚踩死他，可是在追求证据和准确实践的物理学中却无法超越。阿喀琉斯如何超越芝诺龟的问题整整流传了2000多年。

物理学家牛顿和数学家莱布茨尼创造出微积分后，才终于令阿喀琉斯超越了这只千年神龟。也就是说芝诺的乌龟基本已经死了，微积分的基础便是建立在他的尸体上。

二、拉普拉斯兽。

拉普拉斯是法国分析学家、概率论学家和物理学家，法国科学院院士，主要成就是天体力学，拉普拉斯变换等。

拉普拉斯兽，此“恶魔”知道宇宙中每个原子确切的位置和动量，能够使用牛顿定律来展现宇宙事件的整个过程，过去以及未来。

但拉普拉斯兽在提出100年之后，就被开尔文和海森堡用量子力学打败了。

三、麦克斯韦妖。

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，英国物理学家，数学家，经典电动力学创始人，统计物理学奠基人之一，提出了著名的麦克斯韦方程组。

麦克斯韦妖可以简单的这样描述，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”可以选择性地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。这是第二类永动机的一个范例。

麦克斯韦妖将信息论中的信息量定义与热力学的熵联系了起来，寻求新的保护。

四、薛定谔的猫。

埃尔温·薛定谔是奥地利物理学家，量子力学奠基人之一，提出了著名的薛定谔方程和薛定谔的猫思想实验，曾于1933年获得诺贝尔物理学奖。而他提出的薛定谔的猫思想更为有趣。

薛定谔的猫是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，猫就会死；如果镭不发生衰变，猫就存活。

根据量子力学理论，由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。

物理学八大神兽是什么

物理学只有四大神兽：

1、薛定谔的猫：超越生死。

薛定谔的猫是一只量子神兽，这是量子力学中最著名的思想实验之一。假设一只猫关在装有少量镭和毒药的密闭容器内，镭的衰变几率为50%，如果镭衰变，就会打碎装有毒药的装置，这样的话猫就会死，但是如果镭不发生衰变，那么猫就不会死，

从人的角度思考，猫要么活着，要么死了，但是从量子理论考虑，镭的衰变和没有衰变两种状态会叠加，所以猫的状态应该是处于活着和死了之间，也可以说猫活着也可以说猫死了。这就是薛定谔的猫，而我们打开盒子之后叠加开就会结束，这样观测到的是一个叠加态坍缩的结果。

2、芝诺的乌龟：缩地成寸。

芝诺的乌龟，这是一只人类永远也追不上的小乌龟，假设让世界冠军和这只乌龟跑步，让乌龟先跑一段距离，过一段时间乌龟又向前移动了一段距离，而跑步冠军则到了乌龟的起始点，先不管乌龟爬的有多慢，但是乌龟往前挪动一段距离；

跑步冠军在这段时间后也会到达乌龟刚才的起始点，一直往下推论，跑步冠军和乌龟之间的距离就会越来越小，但是跑步冠军也永远追不上这只乌龟，这就是芝诺的乌龟。

在现实生活中，无论这只乌龟跑多远，都能追上，但是在物理学中，都需要有严密的逻辑推理和证明才可以存在。所以在过去的两千年里，都追不上这只乌龟，后来数学巨匠莱布尼兹与科学巨匠牛顿通过微积分中的极限法攻破了时空连续性，于是才追上了这只乌龟。

3、拉普拉斯兽：善推演，能知万物。

拉普拉斯兽是可以用物理定律推算出过去与未来的怪兽，这只怪兽神通广大，无所不知，只要他愿意动动手指和眼睛，记录下某一时刻宇宙中某个原子确切的位置和动量，它就可以用牛顿的简洁公式推算出宇宙的过去与未来，这就是拉普拉斯兽。

人们不愿意相信自己的未来与过去可以被这只怪兽算的清清楚楚，在物理学家们用了将近百年的时间，这只妖死在了新诞生的热力学与量子力学的光芒中。

4、麦克斯韦妖：逆转时空。

麦克斯韦妖主要是说热力学第二定律的可能性，假如有一个密闭的容器，将其分成了两个部分，而在隔板的上面，有一个妖怪可以控制阀门儿，而麦克斯韦妖就站在这个门前盯住每一个分子；

如果是运动快的分子，它就不让这个分子过去，而运动慢的分子它就把这个分子放过去，这样原本平衡的一个箱子就会出现一半热，一半冷的现象，而在麦克斯韦妖的管理下，两边的温差也会逐渐的变大，高温区的会越来越高，而低温区则会变得越来越低。

但是这是与热力学第二定律相悖的，根据熵增定律，这一过程相反一下才是正确的。假如这个妖是真的存在的那么人类就可以研究出真正的永动机了。

扩展资料：

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。

可以简单的这样描述，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。这是第二类永动机的一个范例。