摘要：熵增定律（热力学第二定律）的核心可概括为：孤立系统中的混乱度（熵）只会增加或保持不变，不会自发减少。熵的物理意义是衡量系统无序程度的指标，就像房间不收拾会积灰、热水会自然变凉、耳机线放口袋会打结一样，宇宙万物都自发从有序走向无序。
“宇宙的熵增”看到这句话是不是特别的懵圈？怎么这名词从没听过，下面一起来学习下：
熵增定律（热力学第二定律）的核心可概括为：孤立系统中的混乱度（熵）只会增加或保持不变，不会自发减少。熵的物理意义是衡量系统无序程度的指标，就像房间不收拾会积灰、热水会自然变凉、耳机线放口袋会打结一样，宇宙万物都自发从有序走向无序。
这一规律揭示了时间的单向性——我们从未见过打碎的杯子自动复原，也未见热量从低温物体流向高温物体而不付出代价。这种不可逆性被称为时间之箭，而熵增正是这支箭的方向。
熵的数学定义：玻尔兹曼提出熵与系统微观状态数相关：
S = k lnΩ
其中S为熵，k是玻尔兹曼常数，Ω代表系统可能的微观状态数。状态越多，系统越混乱。
138亿年前的大爆炸是宇宙熵增故事的起点。当时的宇宙处于极高密度、极高温度的状态，物质分布近乎均匀。看似“混乱”的高温状态实则隐藏着惊人的低熵本质——因为引力尚未发挥作用，物质尚未形成复杂结构。
引力悖论：通常物质分散时熵更高，但引力却让物质聚集形成恒星、星系（看似更有序）。实际上，引力系统（如黑洞）的熵远高于均匀分布的气体云。黑洞是宇宙中已知熵值最高的天体之一。
宇宙膨胀是熵增的关键引擎：
空间膨胀：宇宙体积增大，为物质提供更多可能状态，熵随之增加。能量耗散：恒星通过核聚变释放能量，但部分能量以热辐射形式耗散到太空，成为无法利用的“废热”（熵增的体现）。结构形成：星系、恒星、行星的形成看似创造秩序，实则消耗能量并产生更大范围的熵增（如太阳辐射使地球局部有序，但宇宙总熵增加）。若宇宙持续熵增，终极结局将是热寂（Heat Death）：
所有恒星燃料耗尽，宇宙陷入黑暗黑洞通过霍金辐射缓慢蒸发能量均匀分布，温差消失，再无任何宏观运动宇宙进入永恒、均匀、冰冷的平衡态热寂并非物质消失，而是所有能量退化为无法做功的“废热”，如同彻底凉透的咖啡，再也不能散发香气。
生命的存在似乎是熵增定律的“例外”。薛定谔在《生命是什么》中指出：“生命以负熵为食”。例如：
植物通过光合作用吸收低熵阳光，排出高熵废热 动物进食低熵有机物（食物），排泄高熵废物细胞建立精密膜结构维持内外离子浓度差（低熵）但生命体的局部熵减，需以环境更大熵增为代价。人类的新陈代谢本质是用环境的混乱换取自身的秩序，宇宙整体熵值仍在攀升。
熵增定律成立的前提是孤立系统。若宇宙非完全封闭，则可能存在转机：
多元宇宙假说：若存在平行宇宙，人类或可通过虫洞迁移到新生宇宙负熵输入：高级文明或能从其他宇宙汲取能量（负熵），延缓热寂量子引力理论：未知的量子效应可能在极端条件下逆转熵增尽管这些设想仍属科幻范畴，但它们为对抗宇宙终极冷寂保留了一线希望。
熵增定律揭示了宇宙演化的残酷真相：万物终将归于沉寂。但也正因宇宙始于低熵，才有了星系、恒星、地球，以及仰望星空的我们。生命是熵增洪流中的逆行者，以短暂的有序之光，照亮了宇宙走向混沌的漫漫长夜。对抗熵增或许注定失败，但生命的每一次呼吸、文明的每一次创造，都是对宇宙宿命的壮丽回应。
“宇宙的故事是熵增的故事，而生命的故事是熵减的故事。我们以负熵为生，在宇宙的废墟上起舞。” —— 致敬薛定谔与所有对抗熵增的勇者
大家都学懂了吗？反正我还是一知半解。
来源：顾惜说科学