生命中最绝望的定律“熵增定律”，为什么爱因斯坦却称它为最科学定律？

因为无论如何改变，宇宙中的熵（无序度）都会稳步增加，这是从宇宙大爆炸开始就决定的事情，也是最科学的定律。宇宙原本只是一个“点”，这时候的宇宙内部较为有序，但是宇宙大爆炸后，物质能量开始奔涌而出，向宇宙的各个角落扩散，宇宙的无序度也开始逐渐增加，几乎处于不可阻止的状态。

宇宙的物质能量逐渐聚集成星云，形成各种星系，但是从宏观来看，宇宙一直没有停止膨胀，整个宇宙的无序度也在不断增加。

1，宇宙最终会成为完全无序的“虚空”：

宇宙为何不断加速膨胀，绝大多数科学家认为是暗能量在从中发挥作用。

与普通物质不同，暗能量在宇宙中并非提供引力，而是提供斥力，而宇宙中绝大多数的物质能量都由暗物质和暗能量组成，因此宇宙整体也就在不断加速膨胀。

不断膨胀的宇宙，不断增加的熵值，折让宇宙的未来毫无“希望”——随着宇宙的膨胀，物质之间的距离越来越远，而星系中的物质最终会被黑洞吞噬，最终宇宙只剩下黑洞，而黑洞又因霍金辐射消散，最后的宇宙只剩一片虚无。

2，宇宙一切物质都趋向于无序性：

将一滴颜料滴到水中，颜料会融化扩散，增加无序性，宇宙中的所有物质几乎都有相同的特性，甚至是我们人类，如果房间不打扫，最终也会变得非常混乱。

这种无序度的增加，几乎是宇宙一切物质的定律，而且很有可能是我们生活宇宙的绝对法则，因此熵增定律也被称为最科学的定律。

人类想要打破熵增定律，就需要了解宇宙膨胀的奥秘，了解熵增的本质，如果人类真的理解了熵增定律，或许就可以将其变成可逆的现象，就像宇宙膨胀的结局是一片虚无，如果人类可以逆转熵增，或许就可以引发宇宙的“大坍塌”，让宇宙重新回到有序状态。

我们生活的宇宙有其自己的物理法则，如果还有其他平行宇宙，或许就有其他的物理法则。

在目前的宇宙中，我们看到熵增定律，或许在另一个平行宇宙，整个宇宙法则都完全相反，宇宙一直在不断坍塌，最终变成一个“点”。

根据平行宇宙理论，每一个宇宙都可能有各自独立的物理法则，而这些物理法则对于其他宇宙的生命来说，是完全不能理解的规则~

最令人绝望物理定律“熵增原理”：生命以负熵为食，最终走向消亡，13世纪，一位叫亨内考的人提出了这样的一个疑问：轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球。

右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去，并且带动机器转动。这个轮子名叫“亨内考魔轮”，它让科学家做起了“永动机”的梦，科学家们幻想。

一旦永动机诞生，人类将产生源源不断的能源，所以，有很多的科学家一直试图复刻“亨内考魔轮”，却都惨遭失败，然而无数的失败却没有打消科学家们的热情，反而对永动机的探索愈加狂热。后来，文艺复兴时期意大利的达·芬奇也造了一个类似的装置。

他设计时认为，右边的重球比左边的重球离轮心更远些，在两边不均衡的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，但实验结果却是否定的。达·芬奇敏锐地由此得出结论：永动机是不可能实现的。事实上，由杠杆平衡原理可知，上面两个设计中。

右边每个重物施加于轮子的旋转作用虽然较大，但是重物的个数却较少。精确的计算可以证明，总会有一个适当的位置，使左右两侧重物施加于轮子的相反方向的旋转作用（力矩）恰好相等，互相抵消，使轮子达到平衡而静止下来。

尽管如此，科学家们一直没有放弃这个梦想，人们还提出过利用轮子的惯性，细管子的毛细作用，电磁力等获得有效动力的种种永动机设计方案，但都无一例外地失败了。1847年，德国科学家亥姆霍兹发表了著作《论力的守恒》。

他提出一切自然现象都应该用中心力相互作用的质点的运动来解释，这个时候热力学第一定律也就是能量守恒定律已经有了一个模糊的雏形。1850年，克劳修斯发表了《论热的动力和能由此推出的关于热学本身的定律》的论文。

他认为单一的原理即“在一切由热产生功的情况，有一个和产生功成正比的热量被消耗掉，反之，通过消耗同样数量的功也能产生这样数量的热。”加上一个原理即“没有任何力的消耗或其它变化的情况下，就把任意多的热量从一个冷体移到热体，这与热素的行为相矛盾”来论证。把热看成是一种状态量。

由此克劳修斯最后得出热力学第一定律的解析式：dQ=dU-dW，从1854年起，克劳修斯作了大量工作，努力寻找一种为人们容易接受的证明方法来解释这条原理。经过重重努力，1860年，能量守恒原理也就是热力学第一定律开始被人们普遍承认。

能量守恒原理表述为一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。热力学第一定律宣告了永动机的破产，因为永动机违反了能量和质量的守恒定律，在任何的永动机设计中。

我们总可以找出一个平衡位置来，在这个位置上，各个力恰好相互抵消掉，不再有任何推动力使它运动。所有永动机必然会在这个平衡位置上静止下来，变成不动机。热力学第一定律也促成了蒸汽机的诞生，直接导致了第一次工业革命的诞生。

人类由此迈入了蒸汽时代，机械化生产时代开始到来。而能量守恒定律的提出还是没有打消科学家们的梦，他们梦想着制造另一种永动机，希望它不违反热力学第一定律，而且既经济又方便。比如，这种热机可直接从海洋或大气中吸取热量使之完全变为机械功。

由于海洋和大气的能量是取之不尽的，因而这种热机可永不停息地运转做功，也是一种永动机。简单来说，人们认识到能量是不能被凭空制造出来的，所以他们试图从海洋、大气乃至宇宙中吸取热能，并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头。

从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机这也被称为第二类永动机。科学家认为只要做到了只有单一的热源，它从这个单一热源吸收的热量，可以全部用来做功，而不引起其他变化，第二类永动机就能够成功。

在这个时候，随着科学的发展，牛顿经典力学的一些局限性也暴露了出来，比如牛顿经典力学认为力学过程是可逆的，可逆性是指时间反演，即过程按相反的顺序进行。在经典力学的运动方程中，把时间参量 t换成-t，就意味着过程按相反的顺序历经原来的一切状态，最后回到初始状态。

而1850年克劳修斯在论文中提出了一条基本定律：“没有某种动力的消耗或其他变化，不可能使热从低温转移到高温。“这个定律被称为热力学第二定律。而热力学第二定律则与力学过程的可逆性相矛盾。

所以克劳修斯在1854年的随笔《关于热的力学理论的第二基础定理的一个修正形式》提出了新的物理量来解释这种现象，,1865年正式命名为熵,以符号S表示。克劳修斯从热机的效率出发，认识到正转变（功转变成热量）可以自发进行。

而负转变（热量转变成功）作为正转变的逆过程却不能自发进行。负转变的发生需要同时有一个正转变伴随发生，并且正转变的能量要大于负转变，这实际是意味着自然界中的正转变是无法复原的。由此克劳修斯提出了热力学第二定律的又一个表述方式，也被称为熵增原理。

那就是：不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度（即“熵”）不会减小。简而言之就是孤立系统的熵永不自动减少，熵在可逆过程中不变，在不可逆过程中增加，可以说非常鲜明地指出了不可逆过程的进行方向。

熵增原理是热力学第二定律的另外一种表述形式，却又拥有更加深刻的含义，它创造了“熵”这个概念。这个概念在后来被广泛应用，香农把熵的概念，引申到信道通信的过程中，从而开创了”信息论“这门学科，从而宣告了信息时代的到来。

熵增原理表明，在绝热条件下，只可能发生dS≥0 的过程，其中dS = 0 表示可逆过程；dS>0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此，在绝热条件下，一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大，直到达到平衡态。

绝热过程是一个绝热体系的变化过程，即体系与环境之间无热量交换的过程。在绝热过程中，Q = 0 ，有ΔS（绝热）≥ 0（大于时候不可逆，等于时候可逆） 或 dS（绝热）≥0 (>0不可逆；=0可逆)熵增原理最大的意义就是从能量品质的角度规定了能量转换过程中的方向、条件和限度问题。

熵增原理的出现表示经典力学的可逆性并不适用于所有情况，它只在有普遍的力学原理做保证的情况下才准确，热运动就是一个不可逆的过程。同时也彻底宣告了永动力的灭亡。因为从海水吸收热量做功，就是从单一热源吸取热量使之完全变成有用功并且不产生其他影响是无法实现的。

而薛定谔就则指出，熵增过程也必然体现在生命体系当中。也就是说，生命体系中的熵也应该是不断增大的，也只能是从有序向无序发展。但是从某种角度上而言，生命的意义就在于具有抵抗自身熵增的能力，即具有熵减的能力，最典型的表现就是进食行为。

我们从食物中汲取了“负熵”来维持生命的有序，即“新陈代谢的实质就是及时全部消除有机体无时无刻不产生的全部负熵”。这里的有序和无序是描述宏观态的。因此，机体是在新陈代谢过程中成功地从周围环境中不断地吸收负熵。

向周围环境释放其生命活动不得不产生的全部正的熵维持生存和进化的。总之，生命体是开放的不可逆的非热力学平衡体系。平衡态是无序的，而非平衡态则是有序的根源，这是与热力学第二定律一致的，也是符合熵增原理的。薛定谔生动地用“生命赖负熵为生”这一句名言概括。

虽然如此，生命的减熵行为却起不到任何效果，毕竟在浩瀚无垠的宇宙当中，人类等生命简直是渺小到可以忽略不计。熵增的必然性和不可逆性，注定了生命只能从有序发展为无序，并最终走向老化、死亡。所以熵增原理也被很多人称为：最令人绝望的物理定律。

熵增原理适用于很多领域，包括与达尔文的进化论是否矛盾等。而科学家对于熵增原理最大的争论是宇宙是否是一个封闭系统，因为熵增作用发挥作用的条件必须是在孤立系统系统中，然后达到平衡熵最大。孤立系统是在热力学之中。

与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统称为孤立系统。任何能量或质量都不能进入或者离开一个孤立系统，只能在系统内移动。而地球就是一个开放系统，熵增原理可以适用于生命，自然也能适用于地球。

所以地球上的生物通过从环境摄取低熵物质（有序高分子）向环境释放高熵物质（无序小分子）来维持自身处于低熵有序状态。而地球整体的负熵流来自于植物吸收太阳的光流（负熵流）产生低熵物质。使得地球上会出现生物这种有序化的结构。

不至于使熵一直处于增大的状态，所以科学家就思考，宇宙是否是一个孤立系统，因为宇宙是不存在“外界”的，我们不断在消耗着能量，且不可逆，熵不断在增加正在走向它的最大值，因此宇宙一旦到达热动平衡状态，就完全死亡。

这种情景称为“热寂”，这样的宇宙中再也没有任何可以维持运动或是生命的能量存在。而这引来部分科学家的反对，他们宣称熵增原理只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。而不适用于少量的微观体系，也不能把它推广到无限的宇宙。

由于涉及到宇宙未来、人类命运等重大问题，因而它所波及和影响的范围已经远远超出了科学界和哲学界，成了近代史上一桩最令人懊恼的疑案。但不管怎么样，熵增原理作为热力学四大定律之一，指导着热力学的研究，在物理学中发挥着重大的作用。

熵增定律一个让所有科学家都绝望的定律，因为这个定律表明这个宇宙最终结局，在不可逆的熵增中寂灭。熵是一个物理学概念，熵增是指在一个孤立的系统中，熵会持续增加，不会自发减少，最终处于一个混乱无序的状态。

打一个简单的比喻，往一杯清水中滴入一滴墨水，这滴墨水会扩散开来，这就是熵增，因为你没有办法在不消耗额外能量的情况下让这滴墨水自发聚集到一起。

之所以说熵增定律让所有科学家都绝望是因为我们的宇宙就是一个孤立的系统，现如今没有找到任何证据证明有平行宇宙或者异宇宙的存在，也就是说在熵增定律下，我们这个宇宙最终的结局已经注定。

宇宙作为一个孤立的系统，其熵值不断增加，一切物质，包括组成物质的分子原子会自发的变得混乱无序，无序到极点，也就是宇宙熵值最大的时候，宇宙将不会再有能量让物质运动，物质衰变，宇宙归于死寂。

提到熵增就不能不提时间，因为时间流逝的方向与熵增的方向非常一致，一个系统内随着时间的流逝，熵值会越来越大。熵增不会自发减少，时间只能从过去到未来，都只有一个方向。

但是熵增只是整体不可逆，局部是可逆的。就像宇宙的奇迹--生命，生命以负熵为食，人活着的时候一直在摄取外界能量减少体内的熵值，虽然从总体上来看，熵值增加更多了，不过这表明熵并不是完全不可逆的。

那么时间是否也是如此，同样都是只能顺着一个方向，即使宇宙整体时间不可逆，逆转局部时间是否能够做到。或者说时间只是人类自己定义的概念，宇宙无所谓时间，时间只是人类感官上的错觉。

熵增原理就是孤立热力学系统的不减少，总是增大或者不变。说明一个孤立系统不可能朝低熵的态发展，不会变得有序。简单地说，一个封闭的系统环境中，无论它现在多么有序、良性地发展，若不与外界交换能量、信息，它一定会自发地向无序的状态变化。

熵增，在人生观上的启示是：越发力，越混乱。人活着就是在对抗熵增定律，生命以负熵为生。之所以说这是宇宙中最令人绝望的规律是因为它揭示了宇宙演化的终极规律，比如物质总是向着焗增演化，屋子不收拾会变乱，手机会越来越卡，耳机线会凌乱，热水会慢慢变凉，太阳会不断燃烧衰变……直到宇宙的尽头——热寂。从个体上说可以解释为:自律总是比懒散痛苦，放弃总是比坚持轻松，变坏总是比变好容易。这就是为什么只有少部分意志坚定的人能做到自我管理，大多数人都是作息不规律，饮食不规律，学习不规律。在群体上的表现有大公司的组织架构会变得臃肿，员工会变得官僚化，整体效率和创新能力下降；封闭的国家会被世界淘汰。 因为所有事物都在向着无规律，向着无序和混乱发展，如果你要变得自律，你就得逆着熵增做功，这个过程会非常痛苦。

每个人都有选择自己生活方式的权利，可以散漫也可以自律。所以，简而言之，就是人从出生那一刻开始就是在人间受苦的，因为顺从生理和心理喜好对人本身来说是简单的，但违背自己的原始需求是困难的，尤其对那些对自己的身材和生活标准有高要求和高标准的人来说，那更无时无刻不在克制身体与意志的双重煎熬。所以熵增理论可以说这是宇宙中最令人绝望的规律。

01 为什么熵增定律如此重要 ？

前面提到的，万物向衰，其实背后掩藏着宇宙一个可能非常残酷的演化规律，那就是生命和非生命物质，都是会从有序走向无序，继而寂灭。

生命拿人举例，人发现懒散总是比自律容易，由俭入奢易，由奢入俭难，是因为自律是一种有序的状态。而懒散，则是一种无序的表征，自律的人可以随时放纵变得懒散，而一个懒散的人，却很难摆脱惰性走向自律。

非生命物质，我在开头也提到了很多。热水变凉，手机越来越卡，书越来越旧。熵增的阴影是无处不在的，它会伴随着事物直到毁灭。

万事万物都是朝着熵增加的方向发展的，所以你懒散，顺应生物本能地吃吃喝喝，会获得极大的愉悦。

及时行乐为什么就是要比延迟满足来得轻松呢，因为这是本能，逆势而行很费精力的，用物理学名词，叫做功。了解熵增定律，其实是要让我们自己在了解到生命之暗的同时，对抗熵增，以熵减作为我们当前生存的意义。

02 什么是熵增定律？

解释这个定律之前，先了解一下熵。熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。它是作为混乱程度的度量。所以熵增其实就是趋向混乱。再来看这个定律，维基百科对于熵增定律的解释是这样的：

“对于一个孤立系统，其内部自发进行的与热相关的过程必然向熵增的方向进行。而孤立系统不受外界任何影响，且系统最终处于平衡态，则在平衡态时，系统的熵取最大值。”

维基百科

也就是说，满足三个条件：孤立系统、不受外界影响、平衡态方向。系统在前几篇文章中我反复提过很多次了，万物皆系统。可以把整个宇宙当成一个大系统，能量趋于消散，系统趋向混乱，最终走向平衡态的原点，对宇宙来说，则是寂灭。

从低熵低复杂度，到高熵高复杂度。高熵就意味着高度无序、高度混乱。而我们每个人，作为一个个小系统，并非孤立存在，可与外界交互，吸收外界的能量以抵抗熵增的进行。

不受外界影响，从物理学角度，也就是没有外力做功。一杯白开水，静静地放在桌上，如果不持续有加热的动作，只会逐渐凉透到和室温一致。平衡态，就是当熵的混乱达到了最大值的时候，就是平衡的时候。

当水温和室温达到一致的时候，也就达到平衡态了，除非外界影响，否则不会再有变化了。由此，得出结论，当一个系统，满足无外力影响和系统孤立的情况下，只会趋向混乱和消亡。如同生命的最终结局一样——死亡。

03 如何对抗熵增定律？

这个最让人绝望的定律，揭示了不仅仅是我们每个人的命运结局，还有整个宇宙的走向，但这是否意味着我们就放弃抵抗，走向消亡了呢。当然不是，薛定谔的那句话“生命以负熵为食”背后意思其实是：

我们从外界中在不断吸收着能量以熵减，达到持续生存的状态，这也是对抗熵增的意义所在。

那于我们每个人的工作与生活，能够做的事情是什么呢？

我觉得可以从三个点入手。

1、保持开放

《跃迁》这本书也提到过，高手有一个非常重要的特质——开放。一直保持与外界处于交流状态，即信息和能量。

做自己的产品经理，不断更新自己的版本迭代优化。这需要我们每天积极地学习和吸收外界优质信息，保持自身的信息熵尽可能减少而不是增加。积极地保持和外界的沟通交流，与优秀的人或者高手进行联机学习思考。

2、主动做功，对抗熵增

突然想到马哲里面经常用到的一个词，主观能动性。感觉有点贴切。因为顺应熵增，变得混乱，是个水到渠成的事情。

而熵减，则会耗费我们极大的毅力和精力，在这种情况下，不进则退，我们需要逆势而为，打破旧我，拥抱新生。

突然想到乔布斯非常有名的一句话：“Stay Hungry，Stay Foolish”。永远让自己处在day 1 的状态，了解的越多，越会对这个世界保持敬畏，可能就是这个道理吧。

3、打破平衡态

我们大多数人在遇到一个新环境之后，会在刚开始很不习惯，然后之后渐渐地变得习惯。陌生人变得熟悉，从而呆在并且将会享受这样的一个“舒适圈”当中。

这个时候，就需要警惕，自己是不是已经在某种程度上到达了平衡态，赶紧打破现状。当你发现生活毫无压力，并且水波不兴，那可能已经是暴风雨来临之前的平静了。