Question

难道有不耗能量的麦克斯韦妖？疑惑~

正在学习热力学，发现有一个奇怪现象：热量Q自发从低温物体传向高温物体而没有引起其它任何变化。方法是这样的：选择热传递三种方式中的一种,即热辐射的方式。有一温度较低的热源Q1，在一个方向上它有很好的热辐射平行度，虽然这个辐射很低，但是我们可以选择十分巨大的类似凸透镜的工具（当然不会消耗能量，透镜肯定不消耗能量）可以把这些辐射汇聚到一点Q2显然这一点温度就会升得很高(当然它会产生更大的辐射），但是它的温度T2仍会高于Q1的温度T1，而且根据经验它也没有辐射相同量的热量甚至更高热量给Q1，（因为它平行度不好）。根据热力学第二定律，封闭系统自发过程总是朝着熵增加过程进行，但是根据计算熵变显然为负值。而且这似乎也和热力学第二定律的克氏表述违背，很疑惑。本人现在对熵的微观到底是什么还不熟(根据以前的知识，我自己感觉和混乱度差不多）大家帮帮忙，给点看法！

Answer 1

“麦克斯韦妖”问题的实质也就是用信息来控制能量的转移或变换。1929年齐拉德发表了一篇讨论熵的论文，被认为是申农信息论的先导，其中就提出麦克斯韦妖要减少它所控制的系统的熵，它就要付出代价——本身产生熵增加。1948年，维纳在《控制论》一书中也指出，“麦克斯韦妖在动作以前，必须收到有关前来的粒子的速度和位置的信息”。到50年代，布里渊应用熵的信息论解释，指出麦克斯韦妖要能分辨粒子运动速度的大小，就必须从外界获得信息，引起环境更大的熵增加。或者说，麦克斯韦妖必须从环境中获得更多的负熵为代价。于是，麦克斯韦妖的疑难就最后被解决了。

Answer 2

“LurkerAnubis - 下位魔导师 十一级”的回答根本没涉及到楼主提出的具体问题。

这个问题我曾经研究过，但我现在没有时间来回答，过几天吧。