科學史家忘記了“麥克斯韋妖”的歷史功績

1867年克勞修斯提出熱寂說以后，麥克斯韋(1831—1879)在1871年出版的《熱的理論》一書中以一個神通廣大的存在物(即麥克斯韋小妖)向熱寂說提出了質疑。他設想，假定把一個溫度均勻的容器用隔板分為兩部分(A和B)，隔板上有一小孔，由一位小妖把守。它只準許快分子從A跑到B，慢分子從B跑向A，這樣它就可以在不消耗功的情況下使B的溫度升高，A的溫度降低，從而與熱力學第二定律發生了矛盾。盡管麥克斯韋既沒有實現、也沒有提出任何實驗來檢驗他的設想，但100年來麥克斯韋妖一直在整個物理學界作崇，科學家為尋找小妖進行了不懈努力。盡管最后多數人傾向于認為這樣的小妖是不存在的，但它在歷史上起了巨大作用。首先它促進了對熱力學第二定律適用范圍的研究。W·湯姆遜最先提出熱力學第二定律只適用于無生命物質，接著麥克斯韋就從思辨的角度向普適論狠狠地扎了一槍，他的小妖的提出促使人們從各個角度認真考慮了這個問題，有人又設想出各種小妖的存在。其次它啟發科學家提出了許多有價值的模型。如普朗克1883年為了說明混合理想氣體的吉布斯熵法則提出來的模型，1929年齊拉德提出的能識別分子并能自動使分子所在空間體積增大的分離壁模型。第三，有關研究促進了信息論的誕生。1929年齊拉德提出一個把熵和信息聯系起來的假設開辟了通往信息論的途徑，1949年申農提出了信息量的公式，1951年布里淵就把信息定義為“相應的負熵的量”。麥克斯韋妖的歷史表明，即使是錯誤的理論也有它的價值。它或者可以啟迪思想，另辟新路;或者能從反面幫助人們思考。它是一定歷史時期為解決某一問題提出的理論，因此它也是那個時代的科學思想的組成部分，從思想史的角度看，它是客觀研究評價歷史的不可缺少的內容。科技史研究越深入，越應該注意研究這些“失敗”的歷史。可惜科學史家們都沒有用這一觀點指導他們重寫歷史，在他們的著作中都不重視重現這部分歷史，他們忘記了象麥克斯韋妖這樣的設想的歷史功績。