麦克斯韦思想实验——为了科学进步，我们必须考虑所有的可能性( 二 ) 月亮

根据第二定律，宇宙可能会走向终结。根据开尔文的计算，当熵达到最大值时，宇宙将经历热死，如果整个宇宙由于宇宙中所有能量的耗尽而达到热平衡，就会发生热死。这时候，熵的增加是不可能的，因为没有任何局部的或累积的能量可以扩散到整个宇宙。在这种情况下，第二定律不成立。
开尔文-普朗克说，

我们无法建造任何这样循环运转的热机，即一个可以吸收热能，并完全将这种能量转化为等量的功的热机。

克劳修斯说，

热量不可能自行从低温介质转移到高温介质。这意味着热传递只能在温度下降的方向自发发生。

熵是一个孤立的热力学系统中不可用能量的度量。在任何自发过程中，系统的总熵要么增加，要么保持不变；它永远不会减少。
热力学第三定律
绝对零度由热力学第三定律得出。绝对零度意味着分子没有振动，因此系统的熵等于零。宇宙中没有绝对零度的区域。回旋镖星云是宇宙中最冷的区域，温度低至1K 。绝对零度的概念违反了第二定律。一台热机必须在绝对零度时以100%的效率工作，然而第二定律告诉我们没有一台热机能以100%的效率工作。

第三定律：当温度接近绝对零度时，系统的熵趋于恒定值。

麦克斯韦的思想实验
在思想实验中，有两个温度相同的房间和一个门（将房间隔开）。首先，假设门总是开着的。因此，由于热平衡，气体分子不会移动到其他房间。
麦克斯韦思想实验室，一个恶魔控制着两个气室之间的一个无质量的小门。当单个气体分子接近这扇门时， “恶魔”会迅速打开和关闭这扇门，只允许快速运动的分子从一个方向通过，而缓慢运动的分子从另一个方向通过。因为气体的温度取决于其组成分子的速度，在不做功的情况下，恶魔的行为导致一个气室升温，另一个气室降温，这违反了热力学第二定律。

麦克斯韦恶魔思想实验示意图

1929年，里奥·西拉德和利昂·布里渊给出了这个思想实验最重要的答案。实际上，气室和恶魔一起是一个孤立的系统，而气室本身并不是孤立的系统。因为，恶魔与气室相互作用。这是麦克斯韦忽略的一点。系统的净熵增加，因为恶魔的熵大于气室的熵，而气室的熵被认为是减少的。所以，总熵变等于恶魔加气室的总熵变。
麦克斯韦的恶魔在科学哲学和理论物理学中引发了大量的争论，这种争论一直持续到今天。它促进了热力学和信息论之间关系的研究。大多数科学家认为，从理论上讲，没有任何实际设备能以这种方式违反第二定律。
【麦克斯韦思想实验——为了科学进步，我们必须考虑所有的可能性】试图减少系统的熵总是要付出代价的。至少目前，没有任何热力学定律是可以违反的。但为了科学进步，我们必须考虑所有的可能性。