热力学第二定律论文热力学第二定律能够被违反吗？

假设有一天，你觉得在家很无聊，决定玩一些鸡蛋。但是你明显回不了家，鸡蛋破的快，全身脏，要洗澡换新衣服。
然而，你有没有想过为什么不能恢复卵子？那不是更快吗？你只需要把整个过程反过来，让蛋清和蛋黄回到蛋壳里。从实践经验来看，我们知道这显然是不可能的，但问题是为什么我们不能“破蛋复合”？

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你不能把破鸡蛋弄圆。(皮耶朗基罗·皮拉克)
事实上，这个问题与一个听起来可能很奇怪的概念“熵”有关。根据热力学定律，世界上任何物体都有一定量的熵与之相关联，这个物体的任何变化都会导致其熵的增加。玻尔兹曼认为，熵是一个关于概率的概念。熵低的对象显得整齐(有序)，所以很难存在。高熵物体出现混沌(无序)，所以更容易存在。

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玻尔兹曼的墓志铭是他发现的关于熵的数学方程。(Daderot)
我们看不到碎蛋复原，因为排列这些蛋碎片的方法数不胜数，而且几乎都是以一个碎蛋而不是完整的蛋告终。根据熵的统计定义，热力学第二定律表明，孤立系统趋向于增加混沌的程度，换句话说，孤立系统的熵总是在增加。
物理学家认为大多数情况下不会违反热力学第二定律。例如，在一个寒冷的房间里，一杯热咖啡会慢慢冷却而不是加热。但我们想知道的是热力学第二定律不会被违反？

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麦克斯韦的思想实验。(维基百科)
事实上，早在1867年，麦克斯韦为了解释违反热力学第二定律的现象，就设想了这样一个简单的实验:一个绝热的容器被分成两个相等的隔间，中间有一个“恶魔”控制着一个小“门”，容器中的空气体分子在做不规则热运动时会撞到门上，恶魔可以有选择地把较快的分子放入一个隔间，而较慢的分子则放入另一个隔间，这就是著名的麦克斯韦恶魔。
科学家们做了很多努力来寻找违反第二定律的方法。下面是违反热力学第二定律的两个最新研究。
[量子力学理论]
阿尔贡国家实验室的研究人员声称，这一铁律在微观层面上是可以违反的。
1872年玻尔兹曼提出H理论，巩固了热力学第二定律，并将其归结为统计现象，从而使熵增原理得到了统计解释。简单来说，H理论描述的是一个场景，有两个房间，一个冷，一个热。如果他们之间的门打开了，他们之间的温度最终会达到平衡。热室不能再热了。数学上表示为:在给定时间(τ)、位置(x)和速度(v)下，分子密度分布f(x；v；t)满足动能方程，所以熵可以定义为:
也就是说熵是不递减的，也就是说
但是即使到了20世纪，我们对量子力学的理解更深了，也无法完全理解H理论的基本物理来源。但9月12日发表在《科学报告》上的一篇论文指出，只要将基于抽象数学体系的量子信息论应用到凝聚态物理中，就可以预测在一定条件下，H理论可以被违背，熵在短时间内降低[参考文献。1].

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本文的两位作者构造了一个数学理论来解释局部可以违反第二定律。这项研究的应用之一是，你可以远程为设备发电，例如，你可以在远处点亮一个灯泡。(马克·洛佩兹)
虽然结果表明第二定律只能在局部被违反，但这一结果具有深远的意义。这项研究可能使量子麦克斯韦妖得到实际实现。研究人员希望这一发现将有助于制造似乎完全不可能的机器，如量子永动机。这一原理的另一个重要应用是为设备远程发电的能力。