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为什么有麦克斯韦妖?薛定谔猫和麦克斯韦妖怪是怎么回事?

2023-02-24 11:22:25 来源:巴中在线

有关麦克斯韦妖是什么?方面的知识,估计很多人不是太了解,今天就给大家详细的介绍一下关于麦克斯韦妖是什么?的相关内容。

麦克斯韦妖是什么?


【资料图】

1871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。当分子走过时,精灵抓住慢的把它送到另一室,又把另一室的快分子抓住通过活动门送到第一室。用这一方式,最后第一室将充满热(运动快的)分子,而第二室充满冷(运动慢的)分子。如果精灵真的存在(当然是不可能的),加热一间房子就可以不要任何能量。

物理学经过了70年的时间,研究热的本质及其与其他能量形式的相互关系,这才摆脱了18世纪的热质说。基于原子论的威力并且通过运用数学和模型以及仔细的实验,这才获得两个永恒的原理,从而为热力学机制提供了更为扎实深刻的认识。

麦克斯韦妖是什么

看麦克斯韦如何改变世界规律

麦克斯韦妖究竟是一个什么样的“妖”?

提到妖怪,大家都很容易想到在一些神话类的文学作品之中。会出现这类动物的身影。其实在物理学界也有这样的一个妖怪,也就是麦克斯韦妖,其实从某种程度上来讲,麦克斯韦妖是一个被物理学界假想出来的妖怪。

之所以这样说,是因为这样的一个妖怪,他是和热力学的第二定律有密切关系的。这一个定律的具体表述便是不可能再把热从低温物体转移到高温物体的时候,不产生其他的任何影响,或者是说再从单一取热使之完全转换为有用功率的时候,不可能不产生其他的影响。

这样的一个定律其实是在1871年的时候,被著名的物理学家詹姆斯麦克斯韦所提出的,他在当时提出这样的一个定律,其实是想要说明这样的一个定律违反了热力学第二定律的可能性,因此才将它假设成是一个妖怪,用它去探测并且控制单个分子的运动。

这样一个假想的妖怪出现之后,让麦克斯韦意识到了,在自然界之中很有可能就存在着这样一种可以进行能量控制的机制,但是这样的一个机制麦克斯韦却并没有办法将他完整的表述和说明出来,因此才会将他假想成为一个妖怪。

也就是现在大家所提到的麦克斯韦妖,这并不是一个真实存在的妖怪,也并不是大家想象之中的某种动物,而是一种物理学界的定律。他负责按照某种秩序,把随机热运动的微粒进行分配。

麦克斯韦妖有什么作用

没什么作用,一个假想机制,是麦克斯韦假想出来的违背热力学第二定律的一种情形绝热容器由绝热壁分为两部分,内有气体,中间有一个阀门,麦克斯韦妖在阀门的一边,遇到运动速率大的气体分子,打开阀门让其通过,运动速率小的不让通过.这样原本温度相等的两边出现温差但是忽略了开门关门所需要的能量,也忽略了小妖对气体分子判断所需要的能量(信息熵).实际上是不可能实现的物理里面的假想妖不少,还有什么拉普拉斯妖

为什么有麦克斯韦妖?

物理学中的妖魔,可以控制粒子自由移动,麦克斯韦妖真的存在?

薛定谔猫和麦克斯韦妖怪是怎么回事

我只知道薛定谔猫,是量子理论的一个悖论实验内容把一只猫放进一个不透明的盒子里,然后把这个盒子连接到一个包含一个放射性原子核和一个装有有毒气体的容器的实验装置。设想这个放射性原子核在一个小时内有50%的可能性发生衰变。如果发生衰变,它将会发射出一个粒子,而发射出的这个粒子将会触发这个实验装置,打开装有毒气的容器,从而杀死这只猫。根据量子力学,未进行观察时,这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态,但是,如果在一个小时后把盒子打开,实验者只能看到“衰变的原子核和死猫”或者“未衰变的原子核和活猫”两种情况。薛定谔在1935年发表了一篇论文,题为《量子力学的现状》,在论文的第5节,薛定谔描述了那个常被视为恶梦的猫实验:哥本哈根派说,没有测量之前,一个粒子的状态模糊不清,处于各种可能性的混合叠加。比如一个放射性原子,它何时衰变是完全概率性的。只要没有观察,它便处于衰变/不衰变的叠加状态中,只有确实地测量了,它才会随机的选择一种状态而出现。那么让我们把这个原子放在一个不透明的箱子中让它保持这种叠加状态。现在薛定谔想象了一种结构巧妙的精密装置,每当原子衰变而放出一个中子,它就激发一连串连锁反应,最终结果是打破箱子里的一个毒气瓶,而同时在箱子里的还有一只可怜的猫。事情很明显:如果原子衰变了,那么毒气瓶就被打破,猫就被毒死。要是原子没有衰变,那么猫就好好地活着。追问这个实验的悖论在哪??追答你见过又死又活的猫吗追问充其量是不知死活,何来有丝诱惑??能在理论上深述下么?谢谢追答我才上高一,只是粗滤的了解一下建议你看看量子物理史话

关键词: 麦克斯韦妖