需要注意的是 ， 温度其实是大量微观粒子的集体表现 ， 是具有统计意义的 ， 所以当我们说一团空气的温度时 ， 其实是指这团空气中的空气分子热运动的平均速度 ， 而对于这团空气中的单个空气分子而言 ， 它们的热运动速度并不一样 ， 具体表现为有的速度快 ， 有的速度慢（如下图所示） 。
麦克斯韦提出的设想是 ， 假设有一个封闭的容器 ， 其中充满了空气 ， 现在把这个容器分成A和B两个区域 ， 并在这两个区域之间设置一个可以开关的通道 ， 这个通道非常小 ， 每次只能允许一个空气分子通过 ， 由一个能够识别出单个空气分子热运动的“快”与“慢”的生物来进行控制 。
这个生物所做的事情就是 ， 当A区域中的一个空气分子接近通道时 ， 如果这个空气分子的速度较快 ， 那就打开通道 ， 让它移动到B区域 ， 如果这个空气分子速度较慢 ， 那就关闭通道 ， 不允许它移动到B区域 ， 而对于B区域中的空气分子则反过来做 ， 即：如果空气分子的速度较慢就允许通过 ， 速度较快则不允许通过 。
这个生物就被称为“麦克斯韦妖” ， 可以看到 ， 在它的操控下 ， A区域中速度较快的空气分子就会不断地向B区域聚集 ， 与此同时 ， B区域中速度较慢的空气分子也会持续地向A区域转移 ， 随着这个过程的持续 ， 最终就会形成一个“A区域温度低、B区域温度高”的结果 。
麦克斯韦认为 ， 从理论上来讲 ， “麦克斯韦妖”控制通道所消耗的能量可以非常小 ， 以至于与单个空气分子的动能相比都可以忽略不计 ， 如果真是这样的话 ， 那么上述的过程就可以认为是违背了热力学第二定律 。
要知道如果热力学第二定律真的可以违背 ， 就意味着第二类永动机是可以实现的 ， 所以科学界普遍认为“麦克斯韦妖”是不可能存在的 。 尽管如此 ， 还是有一些研究者对此非常感兴趣 ， 并试图在实验中创造出“人工麦克斯韦妖” ， 但迄今为止 ， 这一类的实验都没有成功过 。
结语总而言之 ， 物理学“四大神兽”其实都只存在于思想实验之中 ， 它们的提出有助于相关理论的发展与完善 ， 可以想象的是 ， 随着人类科学的持续进步 ， 未来还可能有更多类似的“神兽”出现 。
好了 ， 今天我们就先讲到这里 ， 欢迎大家关注我们 ， 我们下次再见 。
【物理学“四大神兽”，除了薛定谔的猫，其他三大神兽你知道吗？】（本文部分图片来自网络 ， 如有侵权请与作者联系删除）
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