第十四章 宇宙自杀之迷（2 / 4）

机智的麦克斯韦还假定，活门既无质量也无摩擦，那么在这一过程中小精灵并没有做功，这不就违反了热力学第二定律吗？

直到60年后，这个问题才被圆满解决。

匈牙利物理学家西拉德提出，做功的是小精灵的“智能”。

他认为，获取信息的观测过程（小精灵判断分子的速度快慢）需要能量，必然会引起熵的增加，其数量不少于因分子变得有序而减少的熵。

这样，由箱子、分子和小精灵组成的整个系统，就仍然遵守热力学第二定律。

是的，局部熵减小了，但是“人+房间”的熵并没有减小。

人在打扫的过程中消耗了体力，这导致了“房间”这个孤立系统的熵减小。由于能量转化过程会不可避免地产生不能做功的热能，所以这个增量，是大于“房间被打扫干净”带来的无序度减少的。

从总体来看，“人+房间”系统的熵值还是增加了。

对于这个熵增结论，科学家们非常不满，这意味着世界的无序程度一直在增加，未来是不美好的。

为了找出一个更有力的反例，人们试图创造永动机或者其他的方式，来规避熵增。

现在回头来看，获取信息需要额外做功是顺理成章的，然而在19世纪末，睿智如麦克斯韦也没有看出小精灵的“观测能力”，对箱子--分子--小妖系统的影响。

直到20世纪，物理学家们才意识到，“观察者”在量子力学中扮演的重要角色后，信息与物理的关系才被理解。

那么有人又会问了：既然自然界的所有过程最终都趋于无序，那么为何会有生命这种高度有序的存在呢？

1871年，英国物理学家麦克斯韦设想了这样一个实验：有一个箱子被一块板一分为二，板上有一个活门，由一个从海加尔山抓来做苦力的小精灵把守。

小精灵能测量气体分子的速度，对于右边来的分子，如果速度快，他就打开门让其通过，速度慢就关上门不让通过。

对于左边来的分子，则速度慢的就让通过，速度快的就不让通过。

一段时间以后，箱子左边的分子速度就会很快，右边则会很慢。

这意味着箱子的无序度降低了，熵减少了。