有這麼一句話,熵增定律是這個世界中讓人最絕望的定律。因為熵增定律的存在,這個世界包括黑洞以及宇宙都逃不過死亡的命運。活在這個宇宙中,就意味著所有的一切都遵循熵增定律。
熵增定律到底是怎麼一回事,要了解它,我們首先要了解一下什麼是熵。熵在熱力學中是表示物理狀態量的參量之一,它表示了一個體系的混亂程度的的度量。熵是具有統計意義,是針對一個體系而言,對於只有幾個的分子意義不大。熵代表著自然界的發展方向,也就說自然界的發展是從有序到無序的。
熵增定律指的是在一個孤立的系統中,系統的熵永遠不會減少,因此在一個孤立的系統中,它總是朝著混亂方向發展的。在一個高度有序的系統中,系統的熵會慢慢增大,它會從高度有序慢慢變得無序。但是系統的總能量是不會發生變化
在一個孤立的系統中,沒有能量的輸入,這個系統的熵會越來越大,也就是越來越混亂。通俗點來說,很久沒有人打掃的房子,過一段時間就會布滿了灰塵,這個過程其實就是熵增的過程,而如果我們去清理掉這些灰塵,那麼整個房間都會變得整潔,這個時候就相當於有能量的輸入,我們的房子也就不再是一個孤立的系統。再如我們把一個杯子摔倒地上,被子碎了,這個過程也就是熵增的過程,但是試想意向如果要想讓杯子復原,我們需要怎麼做,肯定是需要重新加工,重新加工也就意味著能量的注入去阻止熵的增大,,但是無論我們怎麼做,這個已經碎的杯子都不可能復原到跟原來一模一樣。
我們知道,生命最終都會走向死亡,那麼為什麼生命都會走向死亡,按照生物學上的來看,細胞分裂過程中端粒酶會逐漸變短,當細胞端粒酶縮短到一定程度的時候,細胞分裂也就停止了,慢慢的個體也就走向死亡。而如果從熵增概念上來解釋,生命體系中的熵也是不斷增大,但是與其它不同的是,生命具有抵抗自身熵增的能力
。薛丁格也曾今說過,生命以負熵為食,也就是說生命的形成和發展是以造成環境的熵增加為代價。生命體其實就可以看成是無數微觀粒子組成的個體,個體為了維持自身的穩定,必須要從外界攝取能量,但是這種通過負熵為食的行為並不能夠阻止熵的增加,只能從一定程度上減緩熵增,到熵增加到一定值的時候,生命還是會走向死亡。
再來看一下我們地球上的生命而我們所處的這個宇宙,其實就是一個孤立的系統,從大爆炸開始到現在,宇宙不斷膨脹,宇宙的的事物都變得越來越混亂,直到有一天,宇宙的熵達到了最大的時候,整個宇宙達到了熱動平衡狀態,這種狀態叫熱寂,也就是宇宙死亡的時候。