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這是瞬息萬變的世界，也是秩序井然的世界。我們在變化中成長，在規則中律己，不循規律，人事枉然。如果不按照合適的作息規律生活，我們的身體就會步入亞健康狀態；如果電線隨意布放，很容易漏電；如果我們不收拾房間，凌亂會讓某些人失望。
但是不管我們如何努力保持房間乾淨整潔，物理世界似乎都反對我們。在物理學中，有一個名詞——熵，用來度量給定時刻體系混亂程度。而且，根據物理學規律，我們不可能戰勝它，永遠都要臣服於它。不管我們做什麼，熱力學第二定律都會說：「宇宙中的熵將保持不變，或者增加。」
因此，熵也許是宇宙中唯一真正不可阻擋的力量，儘管它不是真正的力量。但從大爆炸開始，它就開始行動了，推動著宇宙的運行，直到宇宙的熱寂。
但熵絕不是一種不懷好意的「力量」，它只是統計學的產物，它在暗中玩世不恭地策劃著我們的滅亡，它很可能也是賦予時間概念意義和方向的東西。
如果沒有別的，這是一個很好的提醒，在大局中，我們所謂的秩序實際上可能是混亂，我們的星球、我們的身體和我們的生活是個例外，因為我們無時無刻不在消耗能量去維持一個有序的狀態。
聽起來很酷？對我來說是這樣，我是有鍵盤的人，所以今天我們來討論熵。
凌亂房間的混亂
熵最簡明扼要的解釋是無序或隨機。例如，一個乾淨的房間，兩天沒有整理後，物品被隨機、無序擺放，隨著時間的推移，它會變得越來越雜亂。
房間作為一個孤立的系統，自發地向著熵增的方向發展，而房間中的物品可以看作是系統的組成，會越來越混亂。要想使房間更加整潔，就必須要對房間這個系統做功，房間「吸收」能量，熵減小。
通過半天的忙活，房間的熵減小了
為了更具體地了解熵這個概念，我們必須簡單知曉一下概率。
每個系統都有一個宏觀狀態(形狀、大小、溫度等)和幾個微觀狀態。微觀狀態定義了系統中所有分子的排列以及它們如何相互作用，每種微觀狀態都有存在的機會。而熵是一種量化系統當前微觀狀態可能性的方法。
就拿硬幣舉例。它的宏觀狀態是它的形狀、大小、顏色、溫度等。翻轉兩次，會得到四種可能的微觀狀態——交替的正面和反面、兩個正面或兩個反面。
一切皆有可能，其中一正一反發生的機率是1/2，其他兩種結果發生的概率均是1/4。正因為如此，等概率時熵最大，這一統計學理解根植於熵的物理定義。
城堡長滿青苔，土崩瓦解，鞋底從鞋子上脫落。有序系統會隨著時間的推移而崩潰，因為熵增原理統治著世界。
熵的自發減少也是可能的，例如生命或晶體的形成。20世紀初，美國物理化學家喬賽亞·威拉德·吉布斯找到了一種計算原因的方法(後面會有更多內容)。然而，總的來說，一個系統的熵隨著時間的推移而增加，因為朝著無序的變化比朝著有序的變化可能性更大。
我們都本能地理解無序比有序更有可能，但為什麼呢？
一杯冰比一杯水更混亂
冰中的分子以一種非常特殊的方式排列，形成一個個晶格。如果你要模擬一杯冰，你必須對它們的分子組成、形狀、大小和相對位置進行編排。對於一杯水來說，你需要做的就是定義杯子的形狀和裝水量，水分子無序的組合在一起。相比之下，由於冰需要的數據更多，也就更複雜，所以可能性更小。
熵還會將事物推向低能量狀態(包括勢能)，因為自發過程傾向於修正不平衡，從而消耗能量。一個裝有一半冰塊和一半沸水的玻璃杯比一個混合了冰塊和沸水的玻璃杯具有更高的不平衡度和更低的熵。
吉布斯自由能公式告訴我們一個過程是否會自發發生。
系統的自由能可以用來做物理工作，比如移動物體。它等於焓減去溫度和熵的乘積。如果系統的吉布斯自由能小於零，比如化學反應，就可以自發啟動。這意味著熱量的傳遞，或者熵的增加可以為系統提供能量。後者通常被視為體積的變化，尤其是在吸熱反應中。
吉布斯公式告訴我們，從化學鍵的斷裂中可以獲得能量，所以分子通常會儘量變小，像液體或氣體一樣，流體通常由更小、更輕的分子組成。液體和氣體中的分子可以自由移動，因而具有比固體更高的熵。
時間之箭，混亂是靶點
因為事物自然地傾向於熵增，那麼複雜的系統傾向於分解成獨立子系統，這是少數幾個需要非常明確的時間方向的物理概念之一。
在大爆炸期間，世界上所有的能量和物質在某個時刻都集中在一個點上，從那以後，唯一的不同是周圍有更多的熵，而且總是在增長。
因為熵是單向流動的，所以有人認為熵使時間旅行變得不可能，但只有時間能證明這一點。
據我們目前所知，兩種可能的結果之一是熵最終勝出。我們稱這種假設情景為大凍結或大寒流，或「宇宙的熱寂」。我個人喜歡最後一個，因為它看起來很有戲劇性和文學性。
在這種情況下，整個宇宙不再有自由能量。因此，熵不再增加，但這也意味著什麼也不會發生，什麼也不會移動。
那麼我們註定要失敗嗎？不一定。如果我們學會如何利用能量創造氫，我們就可以顛覆這一點。氫核聚變為恆星提供能量源源不斷的氫可以讓恆星保持活力。
總而言之，熵是一個非常複雜的話題，它只能通過它所應用的系統來定義，所以不同的學術領域對這個概念有特定的理解。無論怎樣，熵絕對是一個迷人的話題。
對熵這一概念有了簡單的認知不只是讓自己慢慢懂得物理運行規律，也可以當做你房間凌亂的原因，但不是不打掃房間的藉口。
變動不居是宇宙萬物的運行規律，《黃帝內經》有云：「物生謂之化,物極謂之變。」前者是新事物產生的質變，後者則是量變。人只有在變中求不變，方能得始終。