麥克斯韋妖是什么意思

【麥克斯韋妖是什么意思】最近小編在網上有看到一則關于這個麥克斯韋妖的說法,小編第一次見這個說法并不知道是什么意思,所以小編思來想去的就在網上研究了一下發現了,這個玩意其實是真的非常有意思的,嘿嘿 , 更多的小編也簡單說了,下面給大家帶來詳細的解釋,有感興趣的網友可以速度的來閱讀看看!
1、麥克斯韋妖是什么意思
麥克斯韋妖(Maxwell's demon),是在物理學中假想的妖,能探測并控制單個分子的運動,于1871年由英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋為了說明違反熱力學第二定律的可能性而設想的 。

麥克斯韋妖是什么意思

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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 。他只能詼諧地假定一種“妖”,能夠按照某種秩序和規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構的一個雛形 。
簡單描述就是一個絕熱容器被分成相等的兩格,中間是由“妖”控制的一扇小“門” , 容器中的空氣分子作無規則熱運動時會向門上撞擊,“門”可以選擇性的將速度較快的分子放入一格,而較慢的分子放入另一格 。
這樣,其中的一格就會比另外一格溫度高,可以利用此溫差 , 驅動熱機做功 。這是第二類永動機的一個范例 。
在1981年,Bennett的論文表明,麥克斯韋妖控制“門”使分子從一格進入另一格中的耗散過程,并不是發生在衡量過程中,而是發生在妖的對上個分子判斷“記憶”的去除過程 , 且這個過程是邏輯不可逆的 。
2、麥克斯韋妖的操作是可行的嗎
麥克斯韋妖的操作就目前的證據來看,是不可行的,這也印證了熱力學第二定律是正確的,但是麥克斯韋妖的操作并非完全不可行 。
來源:知乎-飛揚
原文地址:https://zhuanlan.zhihu.com/p/75534498
學習過熱力學第二定律的人,都知道麥克斯韋妖的故事,麥克斯韋妖至今沒有出現,使得人們更加堅定了對于熱力學第二定律的信念 。
有人說熱力學第二定律是科學,所以是真理,然而事實是科學理論是人類對于真實世界的理解程度,理論上是接近真理 , 而不是等同 , 想當然的以為二者相同是對科學的無知,所以,麥克斯韋妖也不一定不會出現 。
當然,空洞無物的思辨并不能得到一個切實的結果,本文將從幾個案例來深入探討這種可能 。
麥克斯韋妖是什么意思

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光隔離器是一種只允許單向光通過的無源光器件,其工作原理是基于法拉第旋轉的非互易性,利用磁光晶體的法拉第效應 。光隔離器是允許光向一個方向通過而阻止向相反方向通過的無源器件,作用是對光的方向進行限制 。
光隔離器種類較多,主要有塊狀光隔離器、全光纖型光隔離器、集成光波導光隔離器及與偏振無關的光隔離器等 。
由于紅外輻射光廣泛存在,只要溫度高于絕對零度就會輻射紅外光,紅外輻射是物體之間熱傳遞的一種重要方式,即便是同溫物體之間依然會相互輻射紅外光,如果采用光隔離器,光路不對稱傳遞 , 那么顯然就會出現非對稱的熱傳遞,從而產生溫差,麥克斯韋妖也就誕生了 。
類似的情況絕非獨此一家,大家都知道光纖,但具體情況不一定都清楚,比如光纖有個數值孔徑的概念,說的是光纖允許進入并傳送的入射光角度范圍 , 雖然用角度的正弦值表示,但對應的角度大概9-13°,因為材料不同,單模與多模也不一樣,但可以進入并傳輸的最大角度應小于13°左右,差一點不影響結論 。