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

综述

每当科学研究取得新的进展时，我们总是会因此感到欢欣鼓舞，不管是我们的探测器又去到了更遥远的时空，还是我们又发现了新的可以为人类生产所利用的技术，都让大家感到一种充满生命力的希望，觉得整个人类的前途光明无限。

但是在一些理论当中，我们又会得到相反的东西，比如所谓的增熵原理，按照它所阐释的定律，生命乃至整个宇宙，最终的命运都是走向消亡，那么熵到底是个什么东西呢？

什么是熵

虽然是物理学当中非常有名的一个名词，但是熵其实并非一个实体性的物质，大部分情况下它都是一个概念性的量度，用来描述某种特定系统的状态，尤其是构成这个系统的物质的状态变化。

因为我们的社会也是一个人为建立起来的系统，所以一些研究也把熵的概念运用到社会学这样的学科当中，用来解释其运转。

就熵这个概念本身来说，它所描述的东西跟能量的变化相关，更准确地说它就是用来衡量能量减退程度的一个参数，最早是由德国的一名物理学家提出的，从19世纪中期开始，熵开始被广泛用到各个领域当中，尤其是像热力学这样直接和能量相联系的学科。

不过和大多数物理量不太一样的是，比起应用来说，熵的本质阐释要晚的多。

所有人都在自如地使用着，但是你要问这到底说的是什么样的物质或者现象，却很少有清楚准确的定义，直到近代物理学取得发展之后，它的本质才慢慢得到廓清，用一句话来说明，熵描述的就是某个特定的系统内部到底有多混乱。

乍一听，似乎还是很混乱，怎么会有一个物理量是用来描述混乱程度的呢？

直观上，科学对某种现象进行描述的目的就要尽量将其精准化，要找到其中的规律、有序性，一切处在混乱中，无法计算和组织起来的现象都不再科学描述的范围内，而熵却打破了这个规定。让我们回到最初提出这个概念的科学家，也就是克劳修斯那里。

这位物理学家在1850年发表了一篇著名的文章，标题是《论热的动力和能由此推出的关于热学本身的定律》，在这篇里程碑式的文章里，他提出了一个重要的洞察，当我们所处的环境中发生了一件做功的活动并且由此产生了热量时，一定也会有同样数量的热量在其它的物质变化中被消耗掉，反过来也一样。

看起来，这个描述是将我们所处的这个系统看作是一个总热量不变的整体，一些活动看似生成了新的能量，实际上只是把能量从系统的某个地方挪过来了。

换句话说，能量不是孙悟空，能够从石头里蹦出来，我们要么从已有的物质当中获取，要么就是把现成的能量从一个地方搬到另一个地方，所谓的生产过程并没有太大的技术含量，也不是真正意义上的生产。

增熵原理

当然，克劳修斯的论文当中还有第二个非常重要的论点，那就是要想让热能从温度较低的物体上去到温度较高的物体上，必须要通过特定的做功，通过消耗能量才能做到。

这也就是后来的热力学第二定律的雏形，直观上就是我们所说的，自然状态下，温度只能从高温传递到低温，而不能从低温传递到高温，如果要反着来，必须要人为地干预这个过程。

但是这里又存在一个问题，那就是在力学当中，这样的能量运动原理上是可逆的，如何解释这二者之间存在的矛盾呢？

克劳修斯的做法是先将这种的现象独立出来进行定义，然后为它指定了新的物理量，在那篇经典的论文发表后的第十个年头，克劳修为这种现象创造了一个新的名字，也就是熵。

同时他将做功产生热量的过程称为正转变，而相反的热量变成功的过程称为负转变。

前者可以在自然状态下发生，后者却需要借助一个正转变才能实现，也就是说，热量想要变为功的形式，需要另外再来一个做功活动，以这个活动产生的热量来推动上面的热量实现功的转变。

这就好比说，我们从坡上向下骑车的时候并不需要外力的帮助，但是从坡下向上走的时候，就要使劲了，要是力气不够还得再请一个人来帮忙，这个多出来的人所形成的额外消耗就是熵。

在这个观察的基础上，克劳修斯重新对这个定律进行了描述，也就是在这种负转变活动当中，一定会产生熵，它的数值至少大于零才能让整个活动得以进行，这也就是所谓的增熵原理。

如果我们的整个系统当中都是遵循自然的正转变，那么熵的数值就是零，但是这里的自然说的不仅是和人类相对的自然，而是一切符合正转变的能量活动，即便在地球上人为因素为零的地方，熵的数值也不会为零。

结语

我们所生活的这个世界，始终都存在负转变活动，不停地形成负熵，而人类的生产生活大大增加了其数量，这个过程不仅存在于宏观的系统里，也反映在我们每一个个体身上。

至少对于现代人来说，如果没有负熵，现有的社会是无法运行的，但是负熵所指向的一定是内耗，也就是整个系统的消亡。