一百多年前，有人提出一個令人沮喪的熱力學定律，科學家寧願沒它

在現代物理學中，存在著多個物理定律和物理理論，牛頓的三大定律，愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論，麥克斯韋的麥克斯韋方程組和電磁場理論，有了這些定律和理論，人類科學技術才得到快速發展，特別是一些高新技術發展，實際是對物理原理的一種更深解讀和延伸。

在過去幾百年時間裡，人類依靠這些物理定律和理論，讓人類社會得以蓬勃發展，近幾百年的發展跨度遠勝於過去5000年的發展跨度，因為物理定律和理論指導人類製造出很多高技術物品，飛向遙遠外太空的高科技人造物，開始走進人類生活的智慧機器人，可以虛擬整個世界的計算機系統。

物理定律和理論可以說人類科技發展的基石，一個新物理定律的建立，必然會構建一個全新的物理框架，為人類物理學添磚加瓦，或許會顛覆之前錯誤理論，或許會補充之前不完善理論，但是，新物理定律能讓物理學變得更加完整和全面，推動人類科技邁進另一個高度。

然而在一百多年前的1867年，德國數學家魯道夫·克勞修斯提出一個讓很多物理學家無比沮喪的物理定律，因為這個物理定律在經過一系列延伸性解讀後，不少科學家稱寧願宇宙中沒有這條定律，希望未來人類能夠證明這條定律是不成立的。

這條物理定律就是大家所熟知的熱力學第二定律，它的另外一個特別名字叫「熵增定律」。在熱力學中，熱力學第一定律由焦耳和邁爾在1850年提出，它表明了能量守恆原理，在絕熱狀態中，物體內能增加等於物體吸收熱量和對物體所作功總和，也就是說能量只會從一種形式轉化為另外一種形式，不會憑空產生，也不會憑空消失。

熱力學第一定律誕生，立馬打斷了人們製造出能持續輸出能量永動機的念頭，因為熱力學第一定律告訴我們，能量是不會憑空無故產生的，製造出永動機是不可能的。

既然能量不能憑空產生，那麼我們能否通過吸收自然界能量的方式來獲得另一種能一直持續下去的永動機嗎？因為太陽，風能，地磁能都是取之不盡、用之不竭的自然能量，然而熵增定律告訴我們，永動機也不可能長期持續下去，因為隨著時間的推移，熵繼續在增加。

作為熱力學第二定律的熵增定律其實也很好理解，就是指熱量只從高溫物體流向低溫物體，過程不可逆轉，也就是說能量只從高能物體流向低能物體，只要有能量流動，系統熵就會一直增加。在宇宙中，還真找不到能量不流動的地方，所以宇宙中任何星系熵一直在增加。

系統熵越高，說明系統內部能量越趨向均勻，內能轉移起來就越少，系統變得一塌糊塗，接近崩潰，比如我們太陽系，當熵達到某個高度時，太陽無法發出光和熱，太陽系該到土崩瓦解的時候了。因此「熵」的延伸解讀：「熵」是衡量系統混亂程度的一個物理學概念。

如果將一個動物看成是一個系統，那麼根據熵增定律，在沒有能量補充的情況下，因動物體內能量一直在流動，各個器官因能量不足而逐漸崩潰，從有序到混亂，動物最後會死亡，當動物從外部進食時，雖然補充了能量，阻止了身體器官崩潰，但增加了外部熵值，也就是說能量要從外部流入動物體內，總體來說熵值還是增加了。

以更大視角來看，如果把浩瀚宇宙當成是一個「孤立」系統，根據熵增定律，那麼隨著時間的推移，「熵」只增不減，因為能量一直在流動，比如恆星在發光發熱，而地球在吸引光和熱，脈衝星一邊旋轉，一邊釋放脈衝信號。

最後，整個宇宙能量變得越來越均勻，能量轉移越來越慢，宇宙變得越來越混亂，沒有星系，沒有中子星，沒有黑洞，也沒有恆星，最後整個宇宙處於「熱平衡」狀態，也就是說這個時候的宇宙已經算是消亡了，而作為智慧人類的我們也就不復存在了。

因此，熵增定律表明宇宙變化不可逆，逐步走向消亡，有人估計，宇宙可能在10^1000年之後用完所有能用的能量，達到最後「熱平衡」狀態。這就是為什麼很多物理學家對這條感到無比沮喪，寧願沒有這條定律。有趣的科學探索內容請關注唯一微信公眾號：有趣探索