Демон на Максуел


Демон на Максуел — хипотетично същество с размери, съизмерими с размерите на молекулата, но притежаващо разум. Измислено е от Максуел с цел да се илюстрират недостатъците на Втория принцип на термодинамиката.























































 Втори принцип на термодинамиката

Едно от следствията на Втория принцип на термодинамиката е невъзможността да се предаде топлина от тяло с по-нискатемпература към тяло с по-висока, без да бъде извършена работа.





































































 Същност на парадокса

Мисленият експеримент се състои в следното: предполагаме, че същество (тъй нареченият демон на Максуел) е в съд, пълен с газ и разделен с преграда на две части. Преградата има дупка, пропускаща само по една молекула от газа. Газът е разпределен в съда така, че там, където е демонът на Максуел има газ с по-ниска температура от този, от другата страна. Демонът винаги, когато успее запушва дупката в преградата така, че приближаващата се молекула да не може да влезе във втората част на съда. Ако скоростта на молекулата на газа е много висока, демонът на Максуел не успява да я види и да запуши дупката. Така «бързата» молекула, минавайки през дупката попада там, където газът е по-нагрят. Разбира се, демонът на Максуел не пропуска бавните молекули, така че те остават там, където са били – в по-хладният съд.
В резултат на това става така, че от тази част на съда, където има «бавни» молекули, «бързите» отиват в другата. Знае се, че колкото по-бързо се движат молекулите в газ, толкова по-висока е неговата температура. Част от съда, която и без това е пълна с нагрят газ получава от по-хладната част все повече и повече «бързи» молекули, тоест топлината ще се предава от хладния газ към горещия.
Това е несъвместимо с втория принцип на термодинамиката. Ако това е възможно, то е възможно и създаването на вечен двигател.
В действителност, за да върши работата си, демонът на Максуел трябва да определя скоростта и положението на всяка молекула, което е невъзможно. Важно е и това, че измервайки параметрите на микроскопично малки обекти, самият демон изменя параметрите им.