你不能輕易地把牙膏放回試管裡；你不能指望蒸汽分子自發地遷移到一起形成一個水球；如果你把一群小狗放在一塊地裡，你不可能在不做大量工作的情況下把它們都放回一個箱子裡，這些問題與熱力學第二定律有關，也被稱為熵定律，它是自然界最重要的定律之一。
熱力學第二定律
熱力學對各種科學學科都很重要，從工程學到自然科學再到化學、物理學甚至經濟學。熱力系統是一個封閉的空間，它不讓能量進出。
熱力學第一定律與能量守恆有關—你可能還記得以前聽說過，封閉系統中的能量保持不變（能量既不能被創造也不能被破壞），除非它受到外界的幹擾。然而，能量有不斷變化的形式：火災會將植物的化學能轉化為熱能和電磁能；電池把化學能變成電能。世界變了，能量變得不那麼有組織了。
熵是封閉系統中無序的度量。根據熱力學第二定律，系統中的熵幾乎總是隨時間增加-您可以做一些工作來創建系統中的秩序，但是即使是重新排序的工作也會以無序形式（通常以熱的形式）增加無序性。 由於熵的度量是基於概率的，因此，有時系統中的熵可能會降低，但是從統計角度上講這不太可能。
無序的定義
很難找到一個不會釋放或釋放能量的系統，這比我們想像的要難，我們的宇宙就是我們擁有的一個很好的例子-但是熵描述了在一個像宇宙那麼大或像裝滿咖啡的熱水瓶那麼小的系統中，無序是如何發生的。
當你把一群黑猩猩鎖在廚房裡時，熵與你所想到的混亂類型並無關。它更多地取決於該廚房中可以進行多少次混亂排列，而不是可能造成多大混亂。所以，如果你看兩個廚房，一個很大，但很乾淨，另一個小一些，裡面的東西少，但已經被弄得一團糟，可以說後者的熵更大，但不一定是這樣。熵本身關注的是可能存在多少種不同狀態，而不是目前處於無序狀態。因此，如果系統中有更多的分子和原子，並且更大，那麼它的熵就更大。
熵令人困惑
熵可能是最少的人真正理解的最真實的科學概念。熵的概念可能非常令人困惑，部分是因為它實際上存在不同的類型。匈牙利數學家約翰·馮·諾伊曼對此表示遺憾：「在討論中使用「熵」一詞的人總是贏家，因為沒人知道熵的真正含義，因此在辯論中總是有優勢。」
是的定義熵有點困難，物理學家波波維奇認為：也許它最好被定義為一個非負熱力學性質，它代表了一個系統中不能轉化為有用功的一部分能量。因此，任何能量的增加都意味著一部分能量將轉化為熵，增加系統的無序性。因此，熵是衡量一個系統無序程度的指標。
熵的定義可能會因不同的學科而有所不同：
19世紀中葉，熱力學概念奠基人之一的德國物理學家魯道夫·克勞修斯，在研究蒸汽機的效率問題時，發明了熵的概念，以幫助測量不能轉化為有用功的無用能量。幾十年後，路德維希·博爾茲曼（熵的另一個創立者）用這個概念解釋了大量原子的行為：儘管不可能描述水中每個粒子的行為，但仍然可以用熵公式預測它們在加熱時的集體行為。
在20世紀60年代，美國物理學家傑恩斯將熵解釋為我們忽略的信息，無法確定系統中所有粒子的運動。例如，一摩爾氣體由6 x 1023顆粒組成。因此，對我們來說，我們通過定義氣體而不是通過每個粒子的運動來做下一件事，即是通過所有粒子的綜合屬性：溫度、壓力、總能量。我們這樣做時丟失的信息稱為熵。
如果沒有熵，「宇宙熱死」這個可怕的概念是不可能出現的。因為我們的宇宙最有可能以一個奇點開始—一個無限小的有序能量點—膨脹出來，並一直在膨脹，熵在我們的宇宙中不斷增長，因為有更多的空間，因此這裡的原子可以採用更多的潛在無序狀態。科學家們假設，在你和我離開很久之後，宇宙最終會達到一個最大的混亂點，在這個點上，所有的東西都將處於相同的溫度，而不會發現有序的事物（如恆星）。如果真的發生了，我們會感謝熵。