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第13行： + + − 在Maxwell的信件和书中，他将妖怪打开腔室的门描述为一个“有限的存在”。威廉·汤姆森 William Thomson（开尔文勋爵）在1874年的《自然》杂志上第一次用“妖”这个词来形容Maxwell的这一概念，并且表示他打算扩展这个词的含义，而不是恶意曲解。<ref>{{cite journal |author=William Thomson |year=1874 |title=Kinetic theory of the dissipation of energy |journal=[[Nature (journal)|Nature]] |volume=9 |issue=232 |pages=441–444 |doi=10.1038/009441c0 |bibcode=1874Natur...9..441T |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |year=1879 |title=The sorting demon Of Maxwell |journal=Nature |volume=20 |issue=501 |pages=126 |bibcode=1879Natur..20Q.126. |doi=10.1038/020126a0 |doi-access=free }}</ref><ref name=Weber>{{cite book |author=Alan S. Weber |year=2000 |title=Nineteenth Century Science: a Selection of Original Texts |publisher=Broadview Press |page=300}}</ref> 第22行：
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第35行： − 对这个问题最著名的回答之一是1929年由莱奥·西拉拉德 Leó Szilárd和莱昂·布里渊 Léon Brillouin提出的。Szilárd指出，麦克斯韦妖需要一些方法来测量分子的速度，而获取信息的过程需要消耗能量。由于妖和气体是相互作用的，我们必须考虑气体和妖的总熵。妖的能量消耗将导致妖熵值的增加，这将大于气体熵值的降低。1960年，罗尔夫·兰道尔 Rolf Landauer提出了一个例外。他认识到，只要某些测量过程是热力学可逆的，就不需要增加熵。他认为这些“可逆”的测量可以用来分类分子，违反第二定律。但是，由于热力学熵和信息熵之间的联系，这还意味着不得删除已记录的测量。换句话说，为了决定是否让一个分子通过，妖必须获得关于分子状态的信息，要么丢弃它，要么存储它。丢弃它会立即导致熵的增加，但是妖不能无限期地储存它。1982年，查尔斯·本内特 Charles Bennett指出，无论准备得多么充分，妖最终都会耗尽信息存储空间，并且必须开始删除它先前收集的信息。擦除信息是一种热力学不可逆性过程，它增加了系统的熵。虽然Bennett得出了与Szilárd1929年的论文相同的结论，即麦克斯韦妖不能违反第二定律，因为会产生熵，而熵是由于不同的原因而达到的。根据Landauer原理，埃里克·卢兹 Eric Lutz等人在2012年通过实验测量了擦除信息所消耗的最小能量。此外，Lutz等人证实，为了接近Landauer的极限，系统必须渐近接近零处理速度。 − + + + + + +
→批评与发展
1867年12月11日，Maxwell在写给彼得·格思里·泰特 Peter Guthrie Tait的一封信中首次提出了这个假想实验。Maxwell在1871年写给约翰·威廉·斯特鲁特 John William Strutt的信中再次提到该试验，后来在Maxwell 1872年出版的[[热力学]]书籍《热理论 Theory of Heat》中公之于众。<ref name=Leff>[[#Leff Rex 02|Leff & Rex (2002)]], p. 370.</ref>
1867年12月11日，Maxwell在写给彼得·格思里·泰特 Peter Guthrie Tait的一封信中首次提出了这个假想实验。Maxwell在1871年写给约翰·威廉·斯特鲁特 John William Strutt的信中再次提到该试验，后来在Maxwell 1872年出版的[[热力学]]书籍《热理论 Theory of Heat》中公之于众。<ref name=Leff>[[#Leff Rex 02|Leff & Rex (2002)]], p. 370.</ref>
[[文件:Theory of Heat.jpg|右|热理论]]
在Maxwell的信件和书中，他将妖怪打开腔室的门描述为一个“有限的存在”。威廉·汤姆森 William Thomson（开尔文勋爵）在1874年的《自然》杂志上第一次用“妖”这个词来形容Maxwell的这一概念，并且表示他打算扩展这个词的含义，而不是恶意曲解。<ref>{{cite journal |author=William Thomson |year=1874 |title=Kinetic theory of the dissipation of energy |journal=[[Nature (journal)|Nature]] |volume=9 |issue=232 |pages=441–444 |doi=10.1038/009441c0 |bibcode=1874Natur...9..441T |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |year=1879 |title=The sorting demon Of Maxwell |journal=Nature |volume=20 |issue=501 |pages=126 |bibcode=1879Natur..20Q.126. |doi=10.1038/020126a0 |doi-access=free }}</ref><ref name="Weber">{{cite book |author=Alan S. Weber |year=2000 |title=Nineteenth Century Science: a Selection of Original Texts |publisher=Broadview Press |page=300}}</ref>
Maxwell构想了一个假想实验，作为进一步理解第二定律的方法。他对实验的描述如下:
Maxwell构想了一个假想实验，作为进一步理解第二定律的方法。他对实验的描述如下:
[[文件:Maxwell original demon 120.png|缩略图|麦克斯韦妖]]
....如果我们设想一种妖能力非常发达，以至于他能够跟踪每一个分子的运行轨迹，那么这种本质上和我们一样有限的存在，就能够做到我们不可能做到的事情。因为我们已经看到，在一个充满空气的容器中，在均匀的温度下，分子的运动速度决不是均匀的，尽管任意选择的大量分子的平均速度几乎是均匀的。假设我们有一箱气体被分成A和B两个区域，分割板上面有一个小洞。这个能够观察每一个分子的生灵，可以打开或关闭这个小洞，只允许速度快的分子从A飞向B，而速度慢的分子从B飞向A。如此一来，不需要任何外界做功，我们就可以升高B区的温度而降低A区的温度，从而打破热力学第二定律。
....如果我们设想一种妖能力非常发达，以至于他能够跟踪每一个分子的运行轨迹，那么这种本质上和我们一样有限的存在，就能够做到我们不可能做到的事情。因为我们已经看到，在一个充满空气的容器中，在均匀的温度下，分子的运动速度决不是均匀的，尽管任意选择的大量分子的平均速度几乎是均匀的。假设我们有一箱气体被分成A和B两个区域，分割板上面有一个小洞。这个能够观察每一个分子的生灵，可以打开或关闭这个小洞，只允许速度快的分子从A飞向B，而速度慢的分子从B飞向A。如此一来，不需要任何外界做功，我们就可以升高B区的温度而降低A区的温度，从而打破热力学第二定律。
一些物理学家展示的计算结果表明，如果对包括妖在内的整个系统进行更完整的分析，则实际上不会违反热力学第二定律。物理论证的精髓在于，通过计算来证明，任何妖都必须“产生”更多的熵来分离分子，这比描述的方法所消除的熵多。就是说，与通过这种方式引起的温度差所获得的能量相比，需要更多的热力学功来衡量分子的速度并选择性地使它们通过A和B之间的门。
一些物理学家展示的计算结果表明，如果对包括妖在内的整个系统进行更完整的分析，则实际上不会违反热力学第二定律。物理论证的精髓在于，通过计算来证明，任何妖都必须“产生”更多的熵来分离分子，这比描述的方法所消除的熵多。就是说，与通过这种方式引起的温度差所获得的能量相比，需要更多的热力学功来衡量分子的速度并选择性地使它们通过A和B之间的门。
约翰·厄曼 John Earman和约翰·诺顿 John d. Norton 认为Szilárd和Landauer对麦克斯韦妖的解释是从假设热力学第二定律不会被妖侵犯开始的，并且从这个假设中得出妖的进一步属性，包括在擦除信息时消耗能量的必要性等等。因此援引这些派生属性来捍卫第二定律不受妖的影响是循环的。Bennett后来承认Earman和 Norton的论点是正确的，同时坚持Landauer原理解释了真实系统不违反热力学第二定律的机制。
对这个问题最著名的回答之一是1929年由莱奥·西拉拉德 Leó Szilárd和莱昂·布里渊 Léon Brillouin提出的。Szilárd指出，麦克斯韦妖需要一些方法来测量分子的速度，而获取信息的过程需要消耗能量。由于妖和气体是相互作用的，我们必须考虑气体和妖的总熵。妖的能量消耗将导致妖熵值的增加，这将大于气体熵值的降低。1960年，罗尔夫·兰道尔 Rolf Landauer提出了一个例外。他认识到，只要某些测量过程是热力学可逆的，就不需要增加[[熵]]。他认为这些“可逆”的测量可以用来分类分子，违反第二定律。但是，由于热力学熵和信息熵之间的联系，这还意味着不得删除已记录的测量。换句话说，为了决定是否让一个分子通过，妖必须获得关于分子状态的信息，要么丢弃它，要么存储它。丢弃它会立即导致熵的增加，但是妖不能无限期地储存它。1982年，查尔斯·本内特 Charles Bennett指出，无论准备得多么充分，妖最终都会耗尽信息存储空间，并且必须开始删除它先前收集的信息。擦除信息是一种热力学不可逆性过程，它增加了系统的熵。虽然Bennett得出了与Szilárd1929年的论文相同的结论，即麦克斯韦妖不能违反第二定律，因为会产生熵，而熵是由于不同的原因而达到的。根据[[兰道尔原理]]，埃里克·卢兹 Eric Lutz等人在2012年通过实验测量了擦除信息所消耗的最小能量。此外，Lutz等人证实，为了接近Landauer的极限，系统必须渐近接近零处理速度。
约翰·厄曼 John Earman和约翰·诺顿 John d. Norton 认为Szilárd和Landauer对麦克斯韦妖的解释是从假设[[热力学第二定律]]不会被妖侵犯开始的，并且从这个假设中得出妖的进一步属性，包括在擦除信息时消耗能量的必要性等等。因此援引这些派生属性来捍卫第二定律不受妖的影响是循环的。Bennett后来承认Earman和 Norton的论点是正确的，同时坚持Landauer原理解释了真实系统不违反热力学第二定律的机制。