第45章

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7 指一千零一夜中《渔夫和魔鬼》的故事，只是一个普通渔夫就能把魔鬼骗回到瓶子里去，那么有人或许会问，麦克斯韦先生又何苦搞得这么麻烦呢？我们只能把这归于物理学家探究事物的好奇心，以及……妖精纯朴的天性。

8 前一句话是热力学第二定律的开尔文表述，即热量不可能无条件地转化为功，后一句话是克劳修斯表述，这两种表述是完全等价的。“熵”是热力学中用来描述物质内部无序程度的物理量，当冷热气体相互扩散后，熵会等于这两种气体各自熵的和。根据热力学第二定律，熵应该是永远增加的，因此扩散、生长、腐烂等等过程都不可逆。

9 指气体分子在不停地做剧烈的热运动。

10 这里涉及文章题目的含义—“麦克斯韦妖”的概念。这是热学史上一个相当有趣，并引起很多争论的话题，最初是由麦克斯韦本人提出的。热力学第二定律表明，热能不可能无条件地从低温物体转向高温物体，在这个过程中必然要发生能量的损耗，但是麦克斯韦提出，如果存在一种形态微小，手脚灵巧的“妖精”，在一个封闭的系统中掌管两道门，让分子运动速度较快的进入一侧，而速度慢的进入另一侧，就能通过分子的无规则运动使冷热分开。利用这个原理，轮船就能在海上航行，利用海水中的热能做功，将剩下的冰块排出，而这实际上是违反热力学第二定律的。这个假设虽然荒诞不经，却引出了许多认真的讨论，并得出有关于负熵及信息熵的概念，在此不做过多介绍，只是想说明科学家们在研究看似严肃的物理问题时，也往往是保持着旺盛的幻想能力与童心的。

11 指“麦克斯韦分布律”，这是由麦克斯韦得出的一个方程式，用来描述同一系统中，不同速率的分子的概率分布情况。或者也可以说，一个分子在速率无规则变化的过程中，处于不同速率的概率分布情况，两者其实是等价的。

12 这张照片是真实存在的，照片上有包括爱因斯坦在内的29位著名物理学家，可以称作是“世上最强合影”。

13 爱因斯坦最早提出狭义相对论的构想就是在16岁，他在一篇论文里写道：“如果能够以光速前进，就能看到周围存在着静止的，同时又是振荡的电磁波，这真是一个奇妙的矛盾。”而这一构想是根据麦克斯韦的光速不变理论而来的，最终他大胆推断，既然无论以什么样的速度运动，所测量到的光速都是不变的，那么只能是时空本身发生了收缩。总之，现在就算是小学生也知道，妖精想要追上光速是不可能的。

14 指薛定谔的猫，这是薛定谔在描述量子力学中的不确定性时，所提出的一个相当经典的比喻。如果将一只猫放进一个封闭的盒子里，里面有一个放射性的粒子，该粒子的衰变能够开启一个装有剧毒物质的瓶子而杀死猫。因为在打开盒子实际观测之前，粒子的衰变与否始终处于不确定的状态，因此猫也就处于半死半活、既是死也是活的奇妙状态，而观测这一行为本身将导致系统本身发生扰动，最终决定猫的生死。

15 指泡利不相容原理，泡利认为对于费米子而言，存在于同一个能级上的两个电子一定自旋方向相反，这个原理似乎高中的化学课本里面有涉及。

16 牛顿晚年时健康恶化，患有厌食、失眠等严重症状，并且有间发性的受迫害狂想症，于1727年因病去世。

17 阿基米德的名言：“给我一个支点，我就能撬动地球！”可怜的妖精……

Table of Contents

四维夜空里那些最闪亮的星

写科幻不是一件能说得出口的事

三维双眼寻找四维视界

夜空里甘愿被点燃的火柴

乡村教师

银河系战争离我们有多远

高塔下的小镇

进化的重担

人生不相见

人或非人，先行者的最后音符

关妖精的瓶子

物理学的另类解读

打印一个新地球

人事猛于虎

铁血年代

僵尸鬼肆虐世界

替天行道

转基因谬种流传

【后记】

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