西暦1874年 - マクスウェルの悪魔

上図のように、中央にドアが付いた2つの部屋がある。ドアを開け放しにして、2つの部屋の温度は均一になっているものとする。すなわち、エントロピーが大きな状態である。
部屋の温度は空気分子の運動としてあらわれるが、この運動を観測できる悪魔がドアの前に立っており、運動の速い（温度が高い）分子が来たらドアを開け、遅い分子が来たらドアを閉める操作する。こうすることで、2つの部屋の温度を変えることができる。つまり、この悪魔はエントロピーを減少させることができる。

この問題は100年にわたって科学者を悩ませることになる。もしマクスウェルの悪魔の存在を許せば、熱力学第二法則が崩れ、永久機関が実現できてしまうからだ。
20世紀に入り、情報科学が発展すると、観測によってエントロピーが増大することが分かってきた。厳密には、観測したデータを消去するときにエントロピーが増大する。
こうして、もしマクスウェルの悪魔が実在したとしても、エントロピーは減少しないし、熱力学第二法則は保たれるという。
21世紀に入り、半導体技術と微細加工技術を組み合わせることで、マクスウェルの悪魔を実現させている。このことは、情報をエネルギーに変換できることを示している。

10代半ばには数学の才能を開花したマクスウェルは、天性の実験センスで真理を嗅ぎ分けながら数学を学ぶ機会に恵まれなかったファラデーに代わり、彼の一連の実験を体系化していった。
1865年、マクスウェルが発表した論文「電磁場の動力学的理論」では、ファラデーの電磁誘導とエールステッドの電流の磁気作用、およびそれらに関連する補足条件を使い、電磁場を記述するマクスウェル方程式を導き出している。マクスウェルはその後も電磁気学の理論を体系化し、1873年、その集大成とも言うべき『電気磁気論』を刊行する。
こうしてニュートン力学とマクスウェル電磁気学が出揃うのだが、両者の間に横たわる不整合に気づいたアインシュタインは、1905年に特殊相対性理論を発表することになる。

	新装版 マックスウェルの悪魔
	著者	都筑 卓司
	出版社	講談社
	サイズ	新書
	発売日	2002年09月20日頃
	価格	1,210円（税込）
	ISBN	9784062573849
	タイムマシンを実現させて過去をよみがえらせ、永久機関を動かして、世間をアッといわせてみせる。人類が滅び、宇宙に終焉が訪れるとすれば、マックスウェルの悪魔こそ、救世主か？この不可思議な悪魔に目をつけながら、時間の向きを決めているという「エントロピー」を、他に類を見ない面白さとわかりやすさで解説する。