關於熵的概念要從一個理論實驗講起。
話說在19世紀德國物理學家麥克斯韋曾經做了一個這樣的猜想：
麥克斯韋
假設有一個盒子，盒子裡裝有氣體，盒子中間有一個隔板，把盒子分成左右兩部分。隔板中間有一個小門，可以允許氣體分子通過。這樣過不了多久，左右兩側的氣體會混合到一起形成均勻的混合氣體。
在前面的基礎上，把這個門上安排一個看門人，這個看門人對兩種氣體的態度不同，他可以讓一側氣體進入另一側，而另一側的氣體只能呆在原來的位置。假如左邊的分子運動速度比較快，「看門人」喜歡左邊的分子，從而左邊的分子可以進入右側，而右側的分子只能老老實實的待在右側。
那麼過一段時間會發生什麼呢？
隨著時間的變化，左側的分子進入了右側，右側的分子增多，壓強增加，分子的運動速度也變快了，右側的也變得越來越熱，而左邊變得越來越冷。
如果只看這個盒子，可以驚奇地發現，熵值變少了！這是一個很神奇的發現，熵減小了，兩側壓強也不一樣，於是我們可以利用它做成一個熱機，去推動活塞做功。也就是說，如果真的有熵減小的現象，就可以設計出第二類永動機。
麥克斯韋妖
是不是很驚喜、很意外、也很奇怪？是不是覺著自己探索到了科學的奧秘？
在這個盒子裡面，我們稱這個「看門人」為「麥克斯韋妖」。如果只考慮到盒子裡的狀態，那麼確實沒有問題，熵確實在減小。那麼這個熵減小的關鍵點在哪呢？在「麥克斯韋妖」身上。
考慮到盒子整體的熵是減小的，是違背熱力學第二定律的。另外，如果減小了熵，造成兩端壓強不等，若用來推動活塞做功，那麼這個功來著何處？當然來自麥克斯韋妖，因為兩側氣體都在忙著熵增熵減而忙活，只有他站在中間告訴誰能過誰不能過。
這樣的一個「看門人」需要具備一個特點，就像是某個學校的宿管大媽能夠記住整棟樓的學生一樣，這個麥克斯韋妖需要有較好的記憶力，他花了一段時間把盒子裡面的每個氣體都記住，然後才能知道誰可以通過，誰不可以通過。
又或者這個麥克斯韋妖他的記憶力並不好，他不知道誰是誰，那怎麼才能讓準確的人進入大樓裡呢？
根據我們平常考試的樣子，麥克斯韋妖拿著一本書，書上面有這棟樓裡面人的照片，每進來一個都需要對著花名冊找半天，然後才讓你進或者不進。
現在我們把目光從盒子轉到了麥克斯韋妖的身上，我們不管盒子發生了什麼，但是麥克斯韋妖，在這一過程中付出了什麼呢？有兩種情況，前者他記憶力好，於是他花時間記住了每一個分子；後者記憶力不好，他花時間對花名冊。
說到這裡是不是就有很多人稀裡糊塗的了？麥克斯韋妖做的這些工作跟整體熵增加還是減少有什麼關係？
把前者情況拿出來分析，麥克斯韋妖能夠記住每一個分子，而他記住每一個分子時，他腦子裡面的熵就要增加，把腦子裡面增加的熵和體系中減少的放在一起看，整個體系還是熵不增不減，並沒有打破熱力學第二定律。
而後者情況就更明顯了，麥克斯韋妖花時間查花名冊的時候，就是很明顯的一個熵增過程。所以從整體上看，無論是那種情況都是平衡的，或者說是熵只增不減的。
這就是後來匈牙利物理學家馮·勞厄指出，該實驗沒有違背物理學法則，因為"麥克斯韋妖"實際上必須消耗能量來確定哪個分子是熱的、哪個分子是冷的。但是這個能量是通過信息這一媒介轉換而來，並稱之為"信息-熱機制"。
日本中央大學理工學部的鳥谷部祥一和東京大學的佐野雅樹領導的團隊在實驗室讓一個直徑為287納米的聚苯乙烯小球沿電場製造的微小旋轉階梯向上爬動，該小球能爬階梯完全由"自己的位置"這一信息所決定，研究人員無需施加任何外力(比如注入新能量等)，僅需一個感應系統(比如攝像機)。另外，他們也能精確地測量出有多少能量由信息轉化而來。
"孤立系統"是熱力學第二定律的熵增原理必不可少的條件，按照"信息-熱機制"的說法，攝像機的存在為「麥克斯韋妖」提供了信息從而轉換為動力，打破了「孤立體系」這一條件。但是「麥克斯韋妖」 為 "信息 - 熱機制"這一個新機製做出了貢獻，科學就是這樣，在不斷地否定中前進。