《麦克斯韦妖》，此词条收录于09/25，仅供参考
麦克斯韦妖（Maxwells demon）是一个关于热力学第二定律的思想实验。物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）于1867年为说明违反热力学第二定律的可能性提出了这个实验。麦克斯韦在他的第一封信中把这个实体称为"有限的存在"（finite being）或"能与分子玩技巧游戏的存在"（being who can play a game of skill with the molecules）。开尔文勋爵（Lord Kelvin）后来称之为"妖"（demon）。在思想实验中，这个生物能够追踪容器中每个分子的运动。在一个被分割为两部分A和B的容器中，中间有一个小孔，该生物能够观察到个别分子并通过控制这个小孔的开闭，仅允许速度较快的分子从A部分移动到B部分，而速度较慢的分子则从B部分移动到A部分。通过这种方式，麦克斯韦妖能够在不消耗外部功的情况下改变两个部分的温度。这会降低孤立系统的总熵，却不需要做任何功，因此违反了热力学第二定律。
大多数科学家认为，从理论上讲，没有任何实际装置可以以麦克斯韦妖的方式违反第二定律。西拉德指出，现实麦克斯韦妖需要一种测量分子速度的方法，并且信息获取的过程需要消耗能量。由于麦克斯韦妖和气体相互作用，所以必须考虑整个气体和麦克斯韦妖系统的总熵。麦克斯韦妖消耗能量会导致其自身熵的增加，其增加的程度会大于气体熵的降低。兰道尔则提出，现实中麦克斯韦妖必须获取有关分子状态的信息，之后要么删除信息，要么存储信息。删除信息会立即增加熵。查尔斯·贝内特则证明，麦克斯韦妖最终需擦除信息，这一不可逆过程增加系统熵，保证了总熵不减少，符合热力学第二定律。有研究人员在实验中实现了麦克斯韦妖的形式，尽管它们都在某种程度上与思想实验不同，并且没有一个被证明违反第二定律。
在信息论方面，麦克斯韦妖推动了信息热力学概念的发展，并与统计物理学建立了联系。在纳米技术中，研究人员利用麦克斯韦妖的选择性行为，设计了模仿其功能的纳米级设备。在量子计算方面，麦克斯韦妖的概念被应用于中性原子和固态自旋系统，展示了量子版本的麦克斯韦妖的潜在应用价值。
