麦克斯韦妖是什么鬼?



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麦克斯韦妖的定义


百度百科是这样定义的:麦克斯韦妖(英语:Maxwell’s demon)是在物理学中,假想的能探测并控制单个分子运动的“类人妖”或功能相同的机制,是1871年由19世纪英国物理学家麦克斯韦为了说明违反热力学第二定律的可能性而设想的。麦克斯韦妖又被称为麦克斯韦精灵。>


我当时看完过后还是不能清晰的理解麦克斯韦妖到底说的是什么,于是我查找了维基百科和各大知识网站的信息,终于弄明白这是怎么一回事了,不过,在说明这个定义之前,有必要了解一下熵最大原理,这有助于对麦克斯韦妖的理解。


熵最大原理


热力学中占统治的地位的就是”熵最大原理”  也就是说,任何一个平衡的系统最后一定处于最混乱、温度最均衡的状态。比如把一个温度高的、一个温度低的物体放在一起,最后两者会达到一个均衡的温度,又比如有一个盒子,用板子隔成两半,一边有气体,一边没有气体,把板子拿掉后,最后气体就会在盒子中均匀分布。
也就是说,任何任何一个达到热力学平衡的系统,最终的走向就是平衡,能量越来越均匀分布,密度越来越均匀,也就是熵最大。但麦克斯书设想系统中存在一种“妖“,它能把一个封闭盒子里的本来热平衡的分子从一边“赶”到另一边,从而让一个热力学系统自动减熵,选反“熵最大原理”,这一观点的提出就受到了物理学界激烈的争议,这一争就是一百多年,直到20世纪60年代的兰道尔实验才准确解释了这个现象,这才消除了人们的疑惑。


兰道尔原理


关于兰道尔原理的解释,网上可供参考的资料很少,不过可以通过一个实验来理解。


把容器用开有小窗口的板隔成两半,设窗口有个精灵的小妖。这个小妖神通广大,能识别分子,而且操纵着可以毫无摩擦地滑动的窗盖。他只允许快速运动的分子进入右方(B室),慢速运动的分子进入左方(A室)。当A室的快分子飞临小窗时,小妖迅即打开窗口让其通过;慢分子到达则紧关窗口。对B室的快慢分子处理恰恰相反。通过一段时间,快分子集中于B室,慢分子集中于A室,势必形成温差,实现熵的自发减少,从而似乎推翻了热力学第二定律。在极端的情况下,A室的气体可以用于冷冻,B室的气体可以用于加热,这样岂不是可以无中生有产生可以利用的能量了吗?

但实验中发现,小妖为了发现并分辨分子运动的快慢,这本身也需要消耗能量,而且所花费的能量要超过人们由此”赚到的”,因此,并没有违反热力学第二定律。


投资中的麦克斯韦妖


实际上市场也是一个麦克斯韦妖式的智能系统,比如消费者在市场上面买东西,他们在选商品时一般会挑自己满意的、性价比较高的商品,而不会选择那些劣质的商品,这就对商品的”空间“进行了一次压缩,起到了优胜劣汰的作用,所以消费者每一次的购买行为就会对这个系统进行”减熵“的作用,他们都充当了消费的麦克斯韦妖。
投资也是一样的,我们在选择投资项目的时候也需要在多种投资标的之间进行不断的选择,毕竟是拿自己的钱来做投资,盈亏是要自己负责的,这一过程也会淘汰掉那些垃圾的项目,而好的项目也会被越来越多的投资者认可,所以投资者每一次的投资行为就会对这个系统进行”减熵“的作用这样,他们也都充当了投资的麦克斯韦妖。


我为什么要说这个呢?
随着区块链技术的不断发展,人们的财产并不仅限于”实物“资产,还有那些虚拟的”数字“资产,随着区块链技术的不断成熟,越来越多的实物资产也会以数字资产的形式进行登记,进行确权,当然,随着资产的数字化,使得交易的过程可以在一个“链”上进行,而不需要跑好几家中介办手续盖章啥的,这也会带来新一轮的“交易大爆炸”,到那时,所有人即是消费的麦克斯韦妖也是投资的麦克斯韦妖了,这样整个系统的的熵值会进一步减少,社会的财富也会更大化增长。


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