《麦克斯韦妖》科学可以这样看系列《量子纠缠》《量子时代》作者克莱格全新力作，解析麦克斯韦如 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

麦克斯韦妖由19世纪物理学家麦克斯韦创造、开尔文命名。麦克斯韦妖是物理学中假想的妖，通过对分子运动的控制试图向热力学第二定律发起挑战，也许我们可以让热的系统 热、冷的系统 冷。学界展开了激烈的讨论，延续至今， 的人们通过量子实验继续着妖的研究。

书稿从作者的视角、妖的视角，用两条线索串联麦克斯韦和麦克斯韦妖的故事。书稿记述了麦克斯韦的学术之路、电磁学与热力学的典型实验、麦克斯韦妖的诞生、妖的工作原理、妖与热力学第二定律的关系，研究物质处于热状态时的相关性质和规律，探讨数学与物理、公式与理论物理的共生关系，探讨热力学第二定律是否能被打破，是一部学术性较强、阅读感较佳的科普作品。

书稿由10章组成，第1章，彬彬有礼；第2章，一个有创造力的年轻人；第3章，年轻的教授；第4章，首都奇遇记；第5章，看见光；第6章，用数字描述科学；第7章，庄园生活；第8章：剑桥在召唤；第9章， 的作品； 0章，遗产。

目录

000 □致谢

000 □妖之插曲Ⅰ 召唤妖

000 □1 彬彬有礼

爱丁堡和格伦莱尔

学业

年轻的数学家

牧师和乡绅

大学生活

一种特殊的光

通往剑桥之路

000 □妖之插曲Ⅱ 电与磁的相遇

自然电现象

从天空到实验室

磁性物质

电磁学的诞生

只是猜测

000 □2 一个 有创造力的年轻人

升到三一学院

成为“使徒”

猫和短诗

优胜者

色觉

真正的原色

一种特殊的障碍

量化法拉第场

为了工人的利益

新的目的地

000 □妖之插曲Ⅲ 原子变真实，热动起来

原子的存在

一个 好的热模型

000 □3 年轻的教授

一座分裂的城市

他的讲课很糟糕

指环王

阿伯丁的生活

然而，它的确在动

统计学来拯救

一个新的家庭

协助“英国屁股”

离开阿伯丁

000 □妖之插曲Ⅳ 妖挑战的提出

第二定律的暴政

召唤妖

不费吹灰之力

000 □4 首都奇遇记

国王学院的科学

给研究所添色彩

电磁学走向力学化

麦克斯韦电磁球

涡旋和空转轮

类比的力量

000 □妖之插曲Ⅴ 妖成为明星

维多利亚时代的电脑交友

妖的教义问答

000 □5 看见光

弹性单元的力量

以太中的波

看见光

太重，一个人无法完成

伦敦大博览会

000 □6 用数字描述科学

黏度引擎

立体镜和“棺材”

电阻的标准

电阻和速度

无可见证据的电磁学

在数学钟楼上

新物理学

美丽的方程式

一走了之

000 □妖之插曲Ⅵ 妖的挫折

测量的代价

000 □7 庄园生活

格伦莱尔的生活

回到黏度

酒商的电池

调速器

四维思考

学术生活

000 □8 剑桥在召唤

卡文迪许的渊源

与众不同的教授

的第二家园

古老灯光与现代物理学

缓慢的开始

实验室中的女性

000 □妖之插曲Ⅶ 妖的记忆受到了威胁

遗忘，不是一件容易的事

000 □9 的作品

书和光的力量

卡文迪许的论文

心血来潮

戛然而止

000 □妖之插曲Ⅷ 妖苟延残喘

漏洞的现实

000 □10 遗产

布莱恩？克莱格，英国理论物理学家，科普作家。克莱格曾在牛津大学研习物理，一生致力于将宇宙中 奇特领域的研究介绍给大众读者。他是英国大众科学网站的编辑和英国皇家艺术学会会员。出版有科普书《量子时代》《量子纠缠》《量子计算》《十大物理学家》《麦克斯韦妖》《骰子世界》《人类极简史》等。作者和妻子及两个孩子现居英格兰的威尔特郡。

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妖之插曲Ⅰ 召唤妖我欣赏妖鲜于在科普书的题目中出现，但在关于上帝粒子的书里也没有就有些疏忽了。我就是一个妖。我听从可敬的、敬畏上帝的苏格兰教授詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）的召唤而来，并被他的同胞物理学家威廉·汤姆森（William Thomson）宣布为妖。如同宇宙中的诸多其他事物，我从热力学第二定律中诞生。

    “热力学定律”似乎是蒸汽时代的无趣玩意儿，这也是它的起源。但是，第二定律决定了宇宙的运行方式。顺便提一下，严格地说，第二定律应该是第三定律。因为在 、第二定律宣布之后，在它们之前增加了一个定律，为避免混乱，后者被命名为第零定律。第二定律有两种表达方式且都很简单，但这些简单的陈述却奠定了现实的基础和万物的命运。

    第二定律决定了果必在因之后，第二定律决定了关于永动机的书只能放置于图书馆的小说类书架上。事实上，正是第二定律决定了你的世界中的时间流向（在我的世界里可灵活多了）。如果你能打破第二定律，你就能释放混乱、统治世界。作为妖，这听起来很有吸引力，也很合适，打破这个定律正是我的使命。

    我的控罪书上是怎么写的？你可以说，这个定律规定热从一个较热的物体传递到一个较冷的物体；也可以说，熵——系统混乱程度的量度——总是增加或保持不变。但我的出现，正是为了挑战这个定律。你是否认为，这些物理学小定律被打破无关紧要？这可是解释了为什么玻璃杯掉到地面会打碎且永不能复原的定律。它使生命在地球上存在成为可能，它还预测了宇宙的终结。没有它，你生活中依赖的众多引擎都会发生故障——从汽车到电脑。所以，请尊重第二定律。

    20世纪早期的英国物理学家和科普作家亚瑟·爱丁顿（Arthur Eddington）说：“如果有人告诉你，你钟爱的宇宙理论与麦克斯韦方程（麦克斯韦描述电磁关系的杰作）不一致——那么，麦克斯韦方程或许不妙了；你钟爱的宇宙理论与观察结果不一致——好吧，实验学家有时的确会将事情弄糟；你钟爱的宇宙理论违背了热力学第二定律，我敢断言你没希望了——它除了成为奇耻大辱之外别无他选。”这为我拉开了帷幕，证明热力学第二定律可以被打破是我此生的 使命。我使热可以从较冷的地方传到较热的地方。对妖来说，减少这个世界的混乱水平可不是什么舒服的事。如果我成功了，自维多利亚时代以来的所有物理学家都将坠落至 深的耻辱。

    我，就像丘吉尔说的那样，“迷雾重重、神秘莫测”。谁能找到打败我的钥匙，请君往下仔细阅读。但首先，我们需要去了解一下年轻的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦。

    冒着听起来像科学怪人的危险，准备好去见一见我的创造者。

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