熵增定律是热力学中的基本定律之一,也称为第二定律,它断言了在孤立系统中,任何物理或化学变化总是使得物质混乱程度提高,热力学力学状态趋向于混沌和均匀分布。简单地说,它告诉我们,事物的无序状态总是增加,而不会降低。
这个定律背后的原理是什么呢?熵是一个物理系统的无序程度的度量,熵增就意味着系统无序程度增加。这是因为能量总是沿着最熵增的路径流动,而熵定律告诉我们这个路径永远是向着状态数更多,更混乱的方向流动。而熵永远不会减少的原因是,我们能够将系统从一个更混乱的状态变成一个更有秩序的状态的方式只有花费能量。
熵增定律在我们日常生活中也根据得很好。比如我们吃过的食物不可能再次变成完整的食物,而呈现出更加混乱的状态,这就是熵增。然而,生命体系是一种自组织状态的复杂系统,能够在自组织和开放性的环境中存在。在这个状态中,有序和无序状态达到了一种平衡,但也不应该低估自然趋向向更高熵状态的力量。