还记得那个迷人的麦克斯韦妖吗?就是她。
麦克斯韦恶魔
这个精灵是麦克斯韦约。她负责门。这门没有摩擦力。也就是说,即使打开门,也不需要在关门时消耗能量。门的左边和右边都是气体分子。看到速度快的分子,她就放着,速度慢就关不了门。这样,随着时间的推移,门两边的温度会升高,另一边会降低。
麦克斯韦这个思想实验是用来反对热力学第二定律的,在麦克斯韦的设想中,麦克斯韦妖没有消耗一点能量结果门一侧的温度升高了,为什么没有消耗能量呢?因为门没有摩擦力,不要说这不可能,这是思想实验,当然可能,但是麦克斯韦的结论是错误的。
不过重点并不在这里,只是说麦克斯韦已经熟练地使用分子的概念了,看起来原子分子概念似乎已经是常识了,可是现实却不是这样。
那么当时的情况如何呢?既然说到了热力学,那还得从热力学说起。
在牛顿爵爷之后,又有两门学问发展了起来,一个是电磁学,后来开创了第二次工业革命,还有一个是热力学,这个直接开创了第一次工业革命。
热力学的历史就是一部血泪史啊,先是提出热力学第一定律的迈尔医生被送进了精神病院,然后是提出卡诺循环的卡诺英年早逝,不过最凄惨的还是玻尔兹曼,他因为热力学自杀了。
热力学从诞生之初就遭到了人们的反对,因为要是热力学正确的话,就意味着永动机不可能成功,而永动机直到今天还是某些人的执念,因为制造出了永动机,就解决了能源问题。这可是“千秋万载,一统江湖”的大事。
而且热力学还明白如话,人人能看得懂,所以,民科们就天天怼热力学,动不动就号称推翻了热力学。热力学第二定的提出者之一克劳修斯不胜其烦,提出了熵的概念,这下大部分民科看不懂了,耳朵可以清净两天了。可是没想到,麻烦更大了。
伟大的玻尔兹曼百尺竿头更进一步,提出了玻尔兹曼熵公式,这个公式太恐怖了,简单来说,世界只能走向死亡,根本就没有希望,这不仅仅是黑暗森林,简直就是死神永生。
死神
于是不但民科怼热力学,自然科学家也开始怼热力学,包括伟大的麦克斯韦,麦克斯韦妖就是为了怼热力学提出的,社会学家也看热力学不顺眼,因为照玻尔兹曼的观点,人类社会最终也是灭亡,那大家还混个什么劲啊。
对于热力学的种种质疑,玻尔兹曼一一做了辩解,还提出了一些奇思妙想,象玻尔兹曼大脑
玻尔兹曼的墓碑
但是面对奥斯特瓦尔德的质疑,玻尔兹曼有点无可奈何了。玻尔兹曼熵公式的根本就是原子分子说,其实热力学的根本也是,要是说世界的本源不是原子的话,那么熵公式就是无源之水无本之木了,所以奥斯特瓦尔德就抓住了这一点。
奥斯特瓦尔德坚持的是“唯能说”,认为世界的本源是能量,于是两人就展开一场旷日持久的论战,论战的结果是玻尔兹曼自杀。
明明自己说的对,偏偏被别人说的一无是处,想起来确实心塞。这要等到爱因斯坦出世才给玻尔兹曼平反昭雪,确定了原子说的地位,这一路走来,确实艰辛。
不过辩论就辩论呗,值得自杀吗?对于玻尔兹曼来说,还真难以解脱,因为几乎所有人都站在了玻尔兹曼的对立面。
奥斯特瓦尔德的老师恩斯特.马赫站在了唯能说一边,马赫是一位“遇神杀神,遇佛杀佛”的学界大牛,他的教子就是后来睥睨江湖的泡利,马赫平生所恨就是没和牛顿生于同一时代,以至于不能和牛顿一争高下,只好对牛顿进行鞭尸,对于大神牛顿都不放在眼中的马赫自然不会对玻尔兹曼假以辞色,在论战中,由于马赫的巨大影响力,大部分科学家都没有站在玻尔兹曼一边。
只有一位少年站在了玻尔兹曼这一边,这个少年就是后来大名鼎鼎的普朗克。