麦克斯韦妖(神之天平麦克斯韦妖)
麦克斯韦妖实验证实内容
1、在1871年,麦克斯韦的“麦克斯韦妖”设想首次通过实验得以实现。他设想一个绝热容器被分为两部分,由一个机制控制的活板门将运动速度不同的空气分子分离,高温分子被送入一侧,低温分子进入另一侧,从而形成温度差异。麦克斯韦认为,这一过程中的能量转移基于分子的“热冷”状态信息。
2、麦克斯韦妖是一个在物理学中虚构的实体,它作为19世纪英国物理学家麦克斯韦为探讨热力学第二定律的一个巧妙设想出现。麦克斯韦设想这种“妖”能够操控单个分子的运动,以某种秩序分配它们到特定区域,以挑战熵增原理。
3、此后,科学家鲁兹通过“光陷阱”的实验证明,删除信息也需要释放出热量,由此增加的熵多于小精灵为了平衡粒子而减少的熵,因此在麦克斯韦的想法中,热力学第二定律仍然成立。
4、麦克斯韦妖(Maxwells 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。
麦克斯韦妖究竟是一个什么样的妖
麦克斯韦妖(Maxwells 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。
麦克斯韦妖,一个19世纪英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出的理论,旨在探讨热力学第二定律。设想中,一个绝热容器被分为相等的两部分,中间设有一可移动隔板。一侧装有N个气体分子,而另一侧为真空。麦克斯韦妖配备了一个小门,可以操控分子从一侧移动到另一侧,反之亦然。
麦克斯韦妖是一个在物理学中虚构的实体,它作为19世纪英国物理学家麦克斯韦为探讨热力学第二定律的一个巧妙设想出现。麦克斯韦设想这种“妖”能够操控单个分子的运动,以某种秩序分配它们到特定区域,以挑战熵增原理。
物理学四大神兽麦克斯韦妖如下:出生日期:1871年。主人:麦克斯韦。门派:热力学。能力:逆转时空。早在公元1200年,数以千计的科学家痴迷于永动机不能自拔。到了19世纪,热力学蓬勃发展,各类永动机被一一枪毙。这时候,让爱因斯坦都崇拜不已的电磁学大牛麦克斯韦创立了物理学史上第三大神兽——麦克斯韦妖。
麦克斯韦妖(英语:Maxwells demon)是在物理学中,假想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。麦克斯韦妖又被称为麦克斯韦精灵。
年,麦克斯韦发明了一个小精灵——后来就叫做麦克斯韦妖——用来说明熵和气体中热运动论的统计性质。想象有一个二室的房子,气体均匀地分布在两室里。两室之间只有一个活动门相通。正如麦克斯韦的理论所描述的,两室中的气体分子,有些运动得很慢,有些则很快。
麦克斯韦妖通俗解释
1、麦克斯韦妖(Maxwells 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。
2、这符合布里渊提出的信息熵理论,麦克斯韦妖就是借助外界的光,同时熵减过程伴随能量消耗,也具有量子力学上的意识特征。这种能力加载在基因和人类认知中,是进化的过程,所以说人类认知是基因信息的升级版。
3、到50年代,布里渊应用熵的信息论解释,指出麦克斯韦妖要能分辨粒子运动速度的大小,就必须从外界获得信息,引起环境更大的熵增加。或者说,麦克斯韦妖必须从环境中获得更多的负熵为代价。于是,麦克斯韦妖的疑难就最后被解决了。 麦克斯韦妖疑难的解决,不仅是旧问题的结束,而更是新问题的开始。
4、热力学概率越大,这种宏观态在实验中被观测到的机会越多。平衡态是热力学概率W最大的宏观态,具有确定的数值 ,故若用玻耳兹曼公式定义平衡态的熵为S=klnW,则系统中自发进行的由概率较小的状态过渡到概率较大的状态的不可逆过程是一个熵增加的过程,从而在微观上解释了熵增加原理。
5、通俗讲,热寂即使达到绝对零度(-2715摄氏度),此时所有分子都已停止运动。过去,对于宇宙不热寂分别有涨落说和麦克斯韦妖说解释,但这些解释都不能令人信服。
6、上述(1)中①的讲法是克劳修斯在1850年提出的。②的讲法是开尔文于1851年提出的。这些表述都是等效的。在①的讲法中,指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移,而不能由低温物体自动向高温物体转移,也就是说在自然条件下,这个转变过程是不可逆的。