熵：将无序带入宇宙的无形力

热力学对从工程到自然科学再到化学，物理乃至经济学的各个科学学科都很重要。热力学系统是一个狭窄的空间，不允许能量进入或输入它。

热力学的第一定律与能量的保护有关 - 您可能还记得在封闭系统中的能量保持恒定（“不能创造或破坏能量”），除非它从外部篡改。但是，能量不断改变形式 - 火可以将化学能从植物变成热的和电磁能。电池将化学能量变成电能。世界转向和能量变得越来越井井有条。

“热力学的第二定律称为熵定律，”马克波·波波维奇（Marko Popovic）生命科学学院在慕尼黑技术大学，在一封电子邮件中告诉我们。“这是自然界中最重要的法律之一。”

熵是封闭系统中该疾病的量度。根据第二定律，系统中的熵几乎总是随着时间的推移而增加 - 您可以在系统中创建秩序，但即使是重新排序的工作也会以热的形式重新排序的副产品。由于熵的度量是基于概率的，因此，它当然是可能的对于熵有时会减小系统，但这在统计学上不太可能。

找到一个不释放能量的系统比您想象的要困难得多 - 我们的宇宙与我们的宇宙一样好 - 但是熵描述了混乱的发生在像宇宙或宇宙一样大的系统中如何发生小如充满咖啡的热水瓶。

但是，熵与您在厨房里锁一堆黑猩猩时想到的疾病类型无关。它与多少可能的排列可以在那个厨房里做混乱，而不是如何大的可能是一团糟。当然，熵取决于许多因素：有多少黑猩猩，厨房里存储了多少东西以及厨房的大小。因此，如果您要看两个厨房 - 一个非常大，备有g散的ill，但精心干净，另一个较小的东西却较少，但已经被黑猩猩垃圾了 - 很容易说Messier Room有更多熵，但不一定是这种情况。熵更多地关注可能有多少个不同的状态比目前的混乱是多么混乱。因此，如果其中有更多的分子和原子，并且它更大，则具有更多的熵。如果有更多的黑猩猩。

熵可能是最少的人真正理解的最真实的科学概念。熵的概念可能非常令人困惑 - 部分是因为实际上有不同种类。匈牙利数学家约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）如此感叹的情况：“谁在讨论中使用'熵'一词总是会赢得胜利，因为没人知道熵是什么，所以在辩论中，人们总是有优势。”

波波维奇说：“很难定义熵。”“也许最好将其定义为非负热力学特性，它代表无法转换为有用工作的系统能量的一部分。因此，对系统的任何添加能量都意味着能量的一部分将被转换进入熵，增加系统中的疾病。因此，熵是系统疾病的量度。”

但是，如果您感到困惑，请不要感到难过：定义可能会根据目前的纪律而有所不同：

在19世纪中叶，一位德国物理学家叫鲁道夫·克劳西乌斯（Rudolph Clausius），热力学概念的创始人之一正在研究有关蒸汽机效率的问题，并发明了熵的概念，以帮助衡量无法转化为有用工作的无用能量。几十年后，路德维希·鲍尔茨曼（Ludwig Boltzmann）（熵的另一个“创始人”）使用该概念来解释巨大数量原子的行为：即使不可能描述每杯水中每个粒子的行为，但在加热时仍然可以预测其集体行为使用公式进行熵。

“在1960年代，美国物理学家E.T.杰恩斯，解释为我们错过的信息来指定系统中所有粒子的运动。²³粒子。因此，对我们而言，不可能描述每个粒子的运动，因此，我们通过不是通过每个粒子的运动来定义气体，而是通过所有粒子的特性来做到的下一个最好的事情：温度，压力，压力，压力，，总能量。这样做时我们将丢失的信息称为熵。”

没有熵，“宇宙的热死亡”的恐怖概念是不可能的。因为我们的宇宙最有可能最初是一种奇异性（无限小的，有序的能量点），并且一直在膨胀，并且一直在扩展，所以熵在我们的宇宙中一直在增长，因为有更多的空间，因此有更多潜在的疾病状态原子在这里采用。科学家们假设，在您和我走了很久之后，宇宙最终将达到最大无序的某个点，此时一切都将是相同的温度，没有秩序（例如恒星和黑猩猩）可以找到。

如果发生这种情况，我们将有熵要感谢。