熵增定律是怎样的？为何打破它时间就能倒流？

每隔一段时间，必须出现某些东西来打破原来的平衡并形成新的平衡。每个人都做过后悔的事情，而且很多人都想回到过去，但是目前，我们似乎无法在现实世界中解决这个问题，因为现实世界中的每个亚原子粒子无疑都在前进。但是当所有这些先决条件都改变了吗，我们有可能在原子世界中得到不同的答案吗，最近，两位科学家实现了这一假设，他们在量子世界中取得了一个有趣的发现。

当他们生活的环境发生变化时，相同质量和形状的亚原子粒子无疑不再像现实世界中那样遥远。他们的跑步轨迹开始变得有些不合理。不管这些粒子之间的距离有多远，它们都像磁力一样相互回归。然而，尽管有这样的结果，我们需要解决的问题仍然没有解决。我们只在量子世界中实现了这个想法，而在现实世界中仍然没有进步。

无论时间是存在于现实世界中的物质，还是只是人类为方便计算而作出的一种假设，毕竟时间目前只对人类有意义，这个问题假定只有人类在发现时间的时候才能解释时间，并且说时间只对人类有意义也是合理的，对人类来说，时间确实是不可逆转的。如果我们必须解释为什么时间不能倒流，那实际上很简单。

我们的世界遵循定律熵增加定律，这是热力学的第二定律。低温物体中的热量不能传递给高温物体。这意味着热茶只会在暴露在空调中时变得越来越冷，而冷水只有在放入热炉中时才会被加热。在现实社会中，熵总是在增加，这决定了我们永远不能回到以前经历的时刻。

关于熵增定律是怎样的为何打破它时间就能倒流的问题，今天就解释到这里。

熵增定律又称为热力学第二定律，他的意思指的是，用于揭示事物总是从有序到无序的方向的一种发展，可能很多人都不明白这到底是什么意思，他指的就是在孤立系统下，熵值是不断增加的，当他达到最大数值的时候，系统就会出现严重混乱最后走向死亡，用一个很好的例子解释，就是一杯100度的开水为什么放到最后，放着放着就凉了？为什么水只能从高处流向低处，为什么落叶的树叶最后会成为土地的肥料，而不是重新长出一棵树。说白了就是从生到死、死亡之后不再重生的一个过程，所以这就是为什么熵值定律会被称为最让人沮丧的定律。

1、宇宙不是永恒的，灭亡是最终归宿

我们可以拿喜马拉雅山的冰山来做一个例子，近年来，随着地球平均温度的上升，喜马拉雅山的冰山在不断地溶解融化，甚至到最后所有的冰川可能会消失，这也使得人心惶惶，众所周知导致喜马拉雅山冰川加速融化的最重要原因就是因为气温的升高，但是我们人类却仍旧没有办法在不产生其他影响的情况下，来维持喜马拉雅山的冰山不再溶解，锁住其水源，而熵增定律断绝了人类对宇宙永恒的幻想，也让地球上的人类了解到这么一个现实，那就是人类永远都无法避免从生走向死亡的命运，所以当下我们能够做到的事情，只能呼吁全人类低碳环保，尽量不要让地球的平均气温再度升高，以此来抵抗熵增定律。

2、抵抗熵增，只能让灭亡来得晚一点

如何去生动的解释这一点呢，比如说你每天锻炼身体去跑步，这就是耗散结构，为什么这么说呢，你每天跑步多了，身体的能量就会变多，把它耗散了，就会变成肌肉了，就能变成坚强的血液循环，而能量的消耗导致你身体的其他病根都会消除，身体也变苗条了，病状也消失了，这就是耗散结构，而我们平时通过锻炼来反抗熵值的增加，以此来抵抗熵值，就是让事物从无序到有序走的更缓慢，当然了，结果都避免不了灭亡，我们只是减慢了灭亡的速度而已。

没有物理学，就不会有现代科技文明。一代又一代的物理学家不断发现新的物理定律，并且加以利用，从而造就了现代科技的迅猛发展。如果要说哪一条物理定律最为强大、最具破坏力，大家首先会想到什么呢？

爱因斯坦的质能方程（E=mc^2）可能是很多人的选择，这条简洁的公式从相对论推导而来，它把能量（E）和质量（m）相互等价起来。由于真空中的光速（c）非常快，每秒将近30万公里，所以光速平方在数字上非常大，这意味着即便是一粒小小的沙子，本身也蕴含着极其庞大的能量。

基于质能方程，人类知道了敲开原子核，进行核裂变反应，可以获得巨大的能量，由此人类制造出了原子弹和核电站。而如果把两个较轻的原子核结合在一起，发生核聚变反应，可以产生更大的能量，由此人类制造了氢弹，也知道了太阳的能量来源是氢核聚变。

虽然核反应能够释放出巨大的能量，但无论是核裂变反应，还是核聚变反应，其质能转换效率其实很低。如果能够找到反物质，与正物质发生湮灭反应，可以把质量完全转化为能量。只要大约63吨的正物质和等质量的反物质发生湮灭，所产生的能量足够目前全世界的人类使用一年。

虽然现代物理学非常强大且有效，但爱因斯坦认为，无论是牛顿物理学，还是爱因斯坦的相对论，或者是主宰微观世界的量子力学，它们都存在局限性，未来将有可能被新的理论所取代。

然而，有一条物理定律却是亘古不变的，这就是熵增定律，它是热力学四大基本定律中的第二定律。这条物理学定律早在相对论之前就已经发现，但没有像其他物理定律那样广为人知。

事实上，熵增定律在宇宙中演化过程中极其重要。自宇宙从138亿年前创生开始，熵增定律就已经决定了宇宙必将走向毁灭。这条定律无疑让我们深深感到绝望，以致于一些科学家称宁愿不要发现熵增定律。那么，熵增定律究竟是怎样的宇宙法则呢？

首先，我们需要了解一下“熵”的概念，可以从两个方面来理解。其一，熵用于表征一个系统中能够用于做功的能量多少，有效能量越多，熵值越低。其二，熵也能用于表征一个系统的有序程度，有序度越高，熵值越低。

举例来说，汽油燃烧之后，一部分能量用于做功驱动汽车前进，还有一部分转化为废热，这个过程有用能被消耗掉，且是不可逆转的，所以熵增是必然的。

作为熵概念的提出者，物理学家克劳修斯也给出了一个具有代表性的熵增现象，冰融化的过程，是水分子扩散的过程，水分子变得更加分散，混乱度变得越来越高，这意味着熵值增加。

在孤立系统中，熵增是必然的过程，不可能自发出现熵减的现象。虽然能量始终是守恒的，但有用能消耗掉之后，做功能力只会变得越来越差。孤立系统只会变得越来越混乱，不会自发变得有序。

但在局部，可以出现熵减，例如，空调制冷，低温环境把热量传递给高温环境；生命高度有序，始终处于低熵状态。这些熵减现象都会消耗有用能，从而导致整个宇宙的熵变得越来越高，熵增定律仍然占据支配作用。

宇宙的熵只会不断增加，但不会无限增大，而是会到达一个极限。到了那时，宇宙消耗完所有可用的能量，热量停止流动，宇宙停止运转，这就是熵增宇宙的注定结局——热寂。

不过，宇宙现在还很年轻，充满了活力，不断有新的恒星正在形成，宇宙热寂的时间最早也要在10^1000年之后才会到来。

熵增是最绝望的定律主要源自于宇宙论，因为在现今的世界上，有很多物质都是由能量而转化。然而能量拥有着特质，这种特质又会决定宇宙上的质量态。熵增定律是核心中的重点，甚至可以说是精粹。爱因斯坦曾经称其为最高的定律，是不能够被证伪的一个定律。

熵增定律和墨菲定律一样，都是常见的定律。熵增定律所表达的是热量会从温度较高的物体，渐渐的流向温度较低的物体，这种情况不可逆。经过科学家的一点点研究，最后表达式定为:S =∫dQ/T或ds = dQ/T。适用的范围是孤立系统，熵属于状态函数，是一个物理学中的表达式。

在表达式中，用S表示熵，使用Q来表示热量，T则表示的具体温度。其含义为:在一个系统里面所含有的熵，应该等于这个系统处于一定过程，自身所吸收以及耗散的量。最终能够证明热量在系统之内处于高温情况，但是这种高温会像低温走动。

根据表达式进行推算，例如dQ1为物体的热增量，而T1表示绝对温度；热增量用dQ2表示，又用T2表示绝对温度，最后能够推算总熵变”会比0大。从而充分的证明了，熵增定律是不可逆行的。

比如说现代家庭生活中的洗衣机，为了在生活中更加方便，所以发明了这个机器。从事物的表面上去观察，主要是为了提高在洗衣服时的工作效率，并且还能够节省时间。但是很多人都忽略，洗衣机在清洗的过程中会产生消耗。

最主要消耗的就是电能，由于电能不会再生，并且还会对环境造成伤害。同时洗衣服时还会排除一些废水，产生垃圾，所以这些都会出现不可逆的环境破坏。人类的生活中有很多事情都是无序的，并且一直都做着无序的发展，这就是在生活中出现的，所谓的熵增定律。

熵增就是在一个孤立的系统里，如果没有外力做功，其总混乱程度（也就是熵）会不断增大。熵增的条件是系统孤立、无外力做功。那想要打破熵增，使熵做减法，就必须要大力的开放系统，引入外力做功，不断阻止其混乱程度的增加。

那对于个人的启示：如果你不想放弃自己，任由自己懒散成习惯，而是想要成为一个每天都在进步的强大的人。那你必须引入外力做功，所谓的外力就是努力、勤奋、学习、坚持、自律等等一系列积极的因素。多去锻炼，让自己有一个更加健康的身体；多看书多学习，充实大脑，让自己与时俱进，不被快速发展的社会淘汰。

熵增过程是一个自发的由有序向无序发展的过程。简而言之，事物存在本身是由有序向无序发展的过程，而这个过程不可逆。这就是说，从逻辑上讲，一切的存在过程就是个熵增过程， 直到事物由有序到彻底无序为止，这是不是说。

我们正在消费着事物的有序，直到耗尽有序、到完全无序为止。那么，我们要问：序从何来？物理学是无法问答这个问题的，物理学只会观测和计量，序从何来？这不是它能研究的范畴，正如客观存在是什么？从何而来？科学无法追问一样，这是哲学问题，不是科学问题。

序从何来的问题并不复杂，量子力学发现了有观测者，粒子群才会出现，才会有序排列而呈现为存在，未经观测之前，粒子呈散乱的游离状态。这显然已经回答，序来自于观测者，然而，观测者用什么给粒子以序？这里，人们会生出诸多猜测。

其实答案同样很简单，以一种互动规则，这就是感知运动的规则，感知主体的角色就是我们说的观测者，观测者用一种感知互动的规则与感知对象（粒子）互动，粒子（感知对象）按感知互动规则排序，这有序的粒子群就是物质，就是不同属性的物质。很显然，是我们的感知规则给了粒子群以有序排列，使它们呈现为百分之百有序的物质，可称之为“元物质”。

去年一个偶然的机会看了一个视频，介绍“熵增定律”。不长的一个视频，却让人看得非常惊心，因为它阐述的是事实。

熵，代表了一种无序程度，那么熵增表示熵在不断地增加，就是无序在不断地严重起来。熵增定律是一个物理学定律，意味着一切都是在从秩序走向混乱也就是无序。根据熵增定律，如果没有外力来做功，那么整个系统就会不断退化，并变得死气沉沉，越来越混乱。

举个例子，一间房间凌乱不堪，可以说这是一间充满了熵的房间。那么房间的主人对房间进行整理，势必就要消耗其自己的能量来做功，这些能量自然是来自于房间的主人摄入的蛋白质等等。对房间进行整理，使无序变成有序，也就是熵减，就需要消耗能量。换句话说，系统外有不断的外力做功，输入能量，才能做到熵减。这也是对熵增定律的一种认知。

看到这里，我想到了2020年年初的武汉。几家大医院因COVID-19 的原因而混乱不堪，而更为严重的是，整个城市因为这个原因而无序了。可是，3个月后，樱花开了的时候，这个城市就恢复了原状，怎么好起来的？

那一年的大年三十，在这个城市已经不再与外界有任何交通往来的时候，全国各大军区，全国各地的医护工作者，进驻了这个城市。曾经混乱不堪的医院，急诊室，因为有了外援而工作效率倍增。此外，两座方舱医院也以令人吃惊的速度建成并投入使用。再也不会有病人因为不能被医院接收而延误病情，每天除了有新增病例的数字之外也开始出现了治愈患者的人数。这不就是典型的反熵增吗。

虽然需要很多能量，但是系统外注入的能量可以有效地反抗熵增。那么对于个人来说，了解熵增定律，运用法则以及其相关的心理学效应去饯行反熵增可以帮助个人不断进步。也就是说，打破自己的封闭系统，找到系统外的能量，比如不断学习，对接外力来对自己“做功”，就会获得不断“涌现”的成功。

《熵增定律》这本书讲的就是这个。

这是一本非常积极向上的书，并把非常空洞的理论知识与实践相结合来介绍给读者。我明天会继续读这本书，继续在这里分享。