在解释熵增定律之前，我先提出几个问题：

1、我们在吃饭的时候不小心把碗从桌子上碰到地上摔碎了。这个过程为什么不可逆？

【资料图】

2、我们的房子经过长时间的风吹日晒会老旧破损到最后成了一堆建筑垃圾，大自然为什么不能自己将水泥沙子混合组成房子？

3、人类为什么不能长寿？（今天我会从一个特殊的角度来解释）

4、在没有外力的影响下，热量为什么只能从温度高的物质传到温度低的物质？

什么是熵？

在经典热力学中，用热能的变化量除以温度所得的商来表示，这个商叫做熵。

1865年，克劳休斯将发现的新的状态函数命名为，用增量定义为

，式中T为物质的热力学温度；dQ为熵增过程中加入物质的热量，下标“r”是英文单词“reversible”的缩写，表示加热过程所引起的变化过程是可逆的。

若过程是不可逆的 ，下标“ir”是英文单词“irreversible”的缩写，表示加热过程所引起的变化过程是不可逆的。

合并以上两式可得

，此式叫做克劳休斯不等式，是热力学中第二定律最普遍的表达式。

在统计热力学中，熵的大小与体系的微观状态Ω有关，即S=klnΩ，其中k为玻尔兹曼常量，k=1.3807x10-23J·K-1。 体系微观状态Ω是大量质点的体系经统计规律而得到的热力学概率，因此熵有统计意义，对只有几个、几十或几百分子的体系就无所谓熵。

通俗来讲，熵就类似于一把尺子，只不过它不是用来测量长度，而是用来测量有序无序状态的。如何界定有序无序呢？简单来说，就是有规律排列或者按照某种规律运行，这就是有序，无序就是各种杂乱无章的运行或者摆放。

什么是熵增定律？

熵增定律也是热力学第二定律，可以被表示为：“热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。”也可以被表示为：“在孤立系统内，任何变化不可能导致熵的减少”。

用通俗一点的话来说，就是热量在正常情况下，不会从低温的物体转移到高温物体上，如果想要实现这个过程，所付出的能量要远超正常情况下热量的损耗。同时“熵”还指一个系统中的混乱程度，比如说我们把冰箱视为一个封闭的系统，随着时间的推移，冰箱中的食物会慢慢腐败，这就是熵增，不论我们怎么努力，封闭系统中的熵都会不断的增加。

那么继续思考，为什么熵增定律会使物体从高温到低温呢？不是一直保持高温、也不是低温到高温又到低温这种飘忽不定的发展，而是和时间一样具有线性的特点。这个说起来熵增更深层次的原理其实就涉及到概率统计学了，根据克劳修斯的研究发现，事物在封闭系统中，运动的规律是随机、无序的。实验的次数越多、统计的样本越多，这个概率就越均匀，随机、无序的概率是大于有序的。感兴趣的可以自己研究，这里就不展开阐述了。

总结一下，熵增定律的三个特性：

1、从高温到低温，不可逆性

2、封闭性

3、混乱和无序性

观察我们的周围你就可以发现，几乎所有的地方都可以适用熵增定律，随着时间的推移，所有地方的熵都在增加，不论是地球上的生物，还是地球本身，以及太阳这样的恒星，都受到了熵增定律的影响。

地球随着时间的推移，内核会慢慢冷却，地球自转的速度也在慢慢降低，这都是熵增的表现，恒星会随着时间的推移变得越来越亮，最终恒星核心的燃料会被消耗一空，核聚变反应停止，恒星也就要脱离主序星状态，变得十分不稳定，这也可以被视为一个熵增的过程。

为什么熵增定律是令人绝望的？

从大的角度来说，它会让宇宙走向热寂，比如热水过了几个小时会变凉，一个苹果放久了会坏掉，煮熟的米饭隔了几天会变质，太阳会随着它不断的燃烧而衰败。各种恒星最终的宿命都是热寂。宇宙的宿命也是热寂，一片死寂，毫无规律、毫无生机。

这是非生命事物的发展规律，无法阻止，只能任由它逐步发展。

从我们生命的角度来看，同时解释一下开篇我发出的问题：为什么人类不能长寿？

我们都知道，我们的肌体是由各种细胞组成，细胞又组成各种器官，各种器官相互协作，各自分工，来维持生命体的正常运行。这是一种极其有序的状态，也就是说细胞是按照一定的规律组合运行，器官是按照一定模式成长运行。

熵增定律告诉我们，宇宙万物都遵循熵增定律，任何有序的东西在没有外力的作用下，都要走向无序。人体也是这样，我们的成长以及存活都是在努力维持一种有序状态，也就是在对抗熵增，使人体各组成单位有序地运行。

但人类也要遵循熵增定律，细胞也终将会死亡，细胞质、细胞核、线粒体等最终会混为一体失去作用，进而使得各个器官不能按规律运行，停止工作，导致人体死亡，如果没有火花的话，人体就会被风化、被分解直至变成各种无序的小单位。所以人类不可能长寿。除非能够借助外力一直对抗熵增。

有的人可能会说，人类在一直熵减，但宇宙为什么会处于熵增状态呢？其实这很好理解，人体的熵减是一个小范围的活动，但在对抗熵增的过程中，需要能量，需要外界做功，而外界做功就是典型的熵增过程。举个简单例子，我们所做的一切，盖房子、读书、甚至恋爱，都需要能量，能量的来源是食物，食物是一种有序的状态，但我们吃下去之后，食物就会被分解成各种营养物质，变成无序。这就是熵增。而从总体上来看，熵是增加的。

看到这，你大概也绝望了吧？因为宇宙万物的最终归宿都是无序！都是杂乱无章！宇宙最终的结局或许就是中国古神话中所说的混沌！

人类一生为什么在对抗熵增？

薛定谔说过一句著名的话：人活着就是在对抗熵增定律，生命以负熵为生！

什么是负熵？负熵就是熵减，就是对抗熵增。

上文我们也解释了人类为什么不能长寿？因为人类的一生都在对抗熵增，但最终的结局是熵增不可抗！

既然如此，人类为什么还要对抗熵增呢？因为这是一种本能，我们吃饭就是人体在对抗熵增的表现。不吃饭人体机能就会失去作用，从而死亡。这是生理上的解释。

在各种精神层面上来解释就是我们需要对抗熵增来让自己更加优秀，体现出自己的价值。无论是读书、恋爱、创作、发明等都是为了体现自己的价值。

但是说句消极的话，我们所有的努力是为了什么？是为了更加舒服！而对于自然界来说哪种状态最舒服呢？是无序！！！是熵增！！

人类之所以觉得有序更舒服，是人的意识让我觉得有序更好，更能享受生活，而实际上，乞丐或者动物哪种吃饱了就躺平的状态才是生物的本性，这才是最舒服的状态。

看到这，是不是细思极恐，更加绝望了？？

人类穷其一生一直对抗熵增的目的，原来还是逃不脱的熵增！！！