1900:游走在欧洲的物理学霸 第903节

  虽然他的主要成就是统一电和磁。

  但是其在热力学上也有不俗的成果,更是提出麦克斯韦妖这样天马行空的猜想。

  打破热寂,逆转时空!

  将宇宙从混乱的废墟中拉出,重新塑造出秩序!

  一时间,众人议论纷纷。

  有人好奇地问道:

  “布鲁斯教授,麦克斯韦妖和拉普拉斯兽一样,都被证伪了吗?”

  李奇维摇摇头,说道:

  “目前为止,还没有令人信服的证据表明麦克斯韦妖是错误的。”

  哗!

  众人再次震撼!

  麦克斯韦妖从提出到现在,大约60年了,竟然还没有被解决?

  经典物理学果然还有很多的宝藏等待挖掘。

  郎之万等人苦笑。

  别看现在相对论、量子力学发展的如火如荼,彻底颠覆了物理学的根基。

  但是热力学自成一派,不受打扰。

  哪怕是量子力学也解决不了热力学的终极问题。

  在后世,甚至有人想把引力纳入到热力学中,从热力学的角度重新解释引力。

  不得不说,这种想法很独特。

  这时,一直在思考的汪德昭忽然问道:

  “教授,我有一个疑问。”

  “麦克斯韦妖在开关那个小洞的时候,相当于对体系做功,这必然会消耗体系内的热能。”

  “如此一来,下一次的热量流动所能产生的功必然小于上一次。”

  “在经过有限的次数之后,整个系统内的热量必然会被消耗殆尽。”

  “这能不能证明它违反第二定律呢?”

  哗!

  众学生皆是一惊!

  超级大佬麦克斯韦提出的猜想,几十年来都没有人能解决。

  汪德昭竟然想找出错误?

  大家心里很佩服!

  这才是奥赛大佬!

  大家思考汪德昭的质疑,发现还真是个问题。

  开关洞口,难道不是对体系额外做功吗?

  李奇维闻言,微微一愣,随即露出欣慰的笑容。

  他对汪德昭的表现非常满意。

  于是,笑着说道:

  “不错,你的观察很仔细。”

  “小妖和容器是一体的,属于同一个系统。”

  “小妖开关洞口,虽然用的是机械能,但是却消耗了整个系统的热能。”

  “不过,麦克斯韦自己就给出过解释。”

  “他之所以将这个管理者称为【妖】,就是为了突出它的特殊性。”

  “你可以把小妖看成几乎是不存在的,洞口的门也是几乎没有能量的。”

  “因此,小妖在开关洞口时是不做功的。”

  哗!

  众人一脸懵逼。

  怎么感觉麦克斯韦有点耍赖皮啊!

  这样的小妖现实中怎么可能会存在呢?

  它的能力有点太逆天了。

  它不仅能追踪每个分子的位置,还能辨别每个分子的速度。

  最关键的是,这些过程都不消耗能量。

  想想就离谱。

  不过,既然都是妖怪了,有点“法力”也是正常的。

  至少这些功能目前看并没有违法物质和能量的定义。

  而且既然是猜想嘛,肯定都会有一些极端条件。

  想要推翻麦克斯韦妖,就必须从理论上证明,小妖必然消耗能量。

  即:麦克斯韦妖的能力就不可能实现!

  至少目前为止,没有人能做到。

  真实历史上,物理学家虽然看出了小妖做功的问题,但是他们并不能从理论上反驳这个设定。

  汪德昭闻言,若有所思。

  他其实并没有认可或者反对麦克斯韦妖的偏向。

  而是把它当成一场思维训练。

  如果赞同这个猜想,该怎么论证。

  如果反对这个猜想,又该怎么论证。

  汪德昭忽然发现自己的思维好像被打开了。

  他开始真正像物理学家一样思考一个命题。

  而不是在知道答案的情况下,反推过程。

  “李教授的一场演讲,抵得上我上一年的课。”

  汪德昭的提问激发了其他学生的兴趣。

  众人纷纷提问。

  热力学第二定律经过了无数实验的验证,它的正确性很难被轻易颠覆。

  所以,在众人的心里,麦克斯韦妖大概率是错误的,违反第二定律的。

  只不过没有人能找出其中的错误。

  这时,一直没有说话的奥本海默忽然问道:

  “教授,要如何理解麦克斯韦妖的【测量行为】呢?”

  “按照猜想的描述,小妖应该能实时得知分子的运动速度。”

  “但是,它如何实现这个功能呢?”

  “在宏观世界中,我们想知道物体的速度,必须对它进行测量。”

  “而只要发生测量行为,必然会损耗能量。”

  “否则测量就无法进行。”

  “因此,小妖在想知道每个分子的运动,必然也要消耗能量。”

  “这样一来,麦克斯韦妖其实并没没有违反第二定律。”

  哗!

  众人闻言,皆是震撼!

  这倒是一个非常合理的解释。

  在真实世界,要想知道物体的速度,至少得拿东西去测吧。

  比如,拿尺子测量身高,你“拿的过程”和“测量过程”都在消耗能量。

  测量汽车的速度,可以在起始点和终点分别站一个人,记录所用的时间。

  而起点的人又必须告诉终点,计时已经开始。

  如果用电报传递消息的话,这也得消耗能量。

  总之,“测量行为”本身是需要消耗能量的。

  麦克斯韦妖测量需要的能量大于系统熵减所需的能量。

  众人都有种豁然开朗的感觉。

  “这哥们牛逼啊!”

  “何方大佬!”

  “难道他今天要终结麦克斯韦妖吗?”

  “靠,这要是成功了,他还竞个毛赛啊!”

  “妥妥的无冕之王。”

  一时间,大家都在相互打探奥本海默的个人信息。

  然而,还不待李奇维回答,奥本海默旁边的汪德昭却率先开口了。

  “奥兄,我认为你的观点有问题。”

  “麦克斯韦妖并不需要测量分子的具体数值。”

  “它只需要判断哪个分子的速度更快即可。”

  “而这个判断过程并不需要能量。”

  “比如两辆汽车同向行驶,我们一眼就能看出哪辆车跑的更快。”

  “这个过程不需要测量汽车的具体速度。”

  “麦克斯韦妖既然是虚拟的存在,它应该很容易做出这样的判断。”

  哗!

  这一下,众人简直惊呆了!

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