一个物理定律的发现，让所有科学家感到绝望，宁愿没发现它

​人类的现代科技文明是建立在物理学之上，牛顿的经典物理学让火箭飞上太空，麦克斯韦的电磁学让现代电工学发展起来，爱因斯坦的相对论让导航卫星定位变得精确，量子力学让现代电子工业建立起来。可以说，没有物理学的发展，就没有现代科技文明。

物理学的发展离不开物理定律的发现，新的定律有可能预示著新的物理学。几条基本的物理学定律，就能构建起一座物理大厦，并能够指导科技的发展。在过去的几百年，物理学和科技就是这麽蓬勃发展起来的。

在这些物理学定律中，有一条让物理学家「又爱又恨」。有的科学家宁愿宇宙中就只有这条定律，有的科学家则宁愿没有发现这条定律。这条定律就是热力学第二定律，或者它还有一个更加响亮的名字——熵增定律。

热力学第一定律表明，能量是守恆的，无法被凭空创造出来，所以试图造出一种能够持续输出能量的永动机是不可能的。自那之后，有些人又提出了另一类永动机，如果从自然界中吸收热量，驱动永动机转动，这样就能源源不断地对外做功，而且又没有违背能量守恆定律，这就是第二类永动机。

但随著热力学第二定律的发现，人类意识到第二类永动机也是不现实的。虽然能量是守恆的，但有效的能量会越来越少。煤炭的有用能很高，但它们燃烧之后释放出的能量不可能被全部用来做功，同时会产生一部分废热。

物理学家克劳修斯引入「熵」来表徵有用能的多少。能够用于做功的能量越多，熵越小；有用能越少，熵越大。以煤炭为例，没有燃烧的煤炭熵值小，燃烧之后残留下来的煤渣熵值大。

在一个孤立系统中，有用能会越来越少，熵会变得越来越大，这就是熵增原理。如果从自然界中不断吸热，以此实现持续做功，导致有用能增加，就会违背熵增定律，所以这种永动机无法被造出来。

另一方面，熵也可以用来表徵系统的混乱程度。系统的混乱度越小，有序度越高，熵越小，反之熵越大。这可以用玻尔兹曼熵公式来描述：

S=k·logW其中S为系统的熵；k为玻尔兹曼常数；W为微观状态数，其数值越大，系统越无序，熵值越高。这是一个非常奇妙的公式，它把微观和巨观直接联繫在一起。

对于孤立系统，熵总会自发地增加，有序度越来越小。熵增原理是不可逆的，以生活中的常见事物为例——破镜无法自发复原，水和牛奶混合后无法自发分开。从某种意义上来讲，熵增也代表著时间的流逝，时间是不可逆的，熵只会增加。

这条物理学定律会推导出一个令人绝望的宇宙大结局——热寂。如果宇宙是一个孤立系统，随著时间的推移，熵将会不断增加，宇宙的混乱度会越来越大，有用能逐渐消耗掉。人类以及其他生命都是负熵体，为了维持机能，我们要不断消耗有用能，这会增加整个宇宙的熵，加速宇宙的衰亡。

据估计，宇宙可能会在10^1000年之后消耗完所有的自由能，整个宇宙处于热平衡，达到热寂的状态。到了那时，宇宙停止运行，任何生命都不复存在。

很多人都说熵增定律会让人醍醐灌顶，那麽，大家是否有领悟到什麽呢？

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