不斷成長的安妮媽

熵就是事物接近混亂狀態的程度，越無序越混亂，熵越大。世間萬物有從高有序度轉向低有序度的自然傾向，這就是熵增的趨勢。就好像人人都有懶的時候，當無人清理的時候，環境就會開始亂糟糟，這就是熵增。

通常，瓶子破碎了成玻璃比較容易，要想從玻璃恢復到瓶子就要耗費能量。周圍的環境更容易變得髒亂差，而想要恢復整潔有序的環境，那就要去做功才能實現，要有能量的消耗。世間萬物，就連宇宙也逃不過熵增的咒語，逐漸混亂，最終會達到溫度平衡，整個宇宙處於冰冷寂寥的死亡狀態。

但對於生命體，薛定諤一早就提出，是以負熵為生的，也就是生物體可以靠吃喝呼吸，對外的物質交換來維持生命體的有序，這就相當於從周圍環境中獲取有序。人從生到死，就是熵增到了最大值。

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量子實驗室

下面用最通俗的語言解釋「熵」。

想象一個偵探小說般的情景。暴雨雪山莊裡發生了一起殺人案。在偵探還沒有開始調查的時候，偵探手中獲得的「信息」是很少的，偵探不確定誰是兇手，於是偵探一開始會說，「兇手就在我們當中」，這時候兇手的「取值範圍」很廣，山莊裡面每個人都有嫌疑，每個人都有可能是兇手。隨著推理的進行，偵探獲得了很多信息（目擊者，犯罪時間，不在場證明……），然後就排除掉了很多人的嫌疑，現在，兇手的「取值範圍」變小了，偵探意識到，只有很少的一兩個人有可能是兇手。最後，偵探發現了決定性的證據，通過這一信息，鎖定了唯一的兇手。

從偵探推理的過程，我們發現，隨著信息的增加，偵探更有可能鎖定嫌疑犯，換句話說，偵探獲取的「信息」與「不確定度」之間是負相關的，而「不確定度」越高，說明偵探心中嫌疑犯候選人的範圍是很大的，這樣一個「範圍」，可以被看成是一個「狀態空間」。狀態空間越大，不確定度越高，信息量就越少。最後當偵探發現了決定性的證據的時候，他得到了一個最關鍵的「信息」，這個信息能幫他鎖定犯罪者，這個證據提供的信息量是最大的。

把上面的例子說的學術一點：

從信息的角度來看，熵，所描述的就是「狀態空間」的大小，在剛才的例子裡，對應的其實就是有作案嫌疑的人的數目（的對數），信息量越大，熵越小。

在物理學中，一個系統的能量確定，例如一罐子氣體，能量雖然固定了，但裡面每個分子可以處在罐子的任何一個地方，我們只知道能量，將不會知道系統到底處在什麼狀態（每個狀態就像是一個嫌疑犯），這就是熱力學意義下的熵的定義。這個定義可以與信息論的熵統一起來。

傅渥成

熵的概念源自熱力學，用於表徵系統的無序度（或說混亂度）。無序度越高，熵越大，系統也越穩定。在熱力學中，無序是指系統所能達到的不同微觀狀態的數量，因為系統有一個特定的組成、體積、能量、壓力和溫度。

熱力學第二定律表明，孤立系統總是存在從高有序度轉變成低有序度的趨勢，此即為熵增原理。例如，打碎的玻璃無法復原、墨水滴入清水中會逐漸分散、鮮花開放會使周圍香氣四溢。這些自發過程都是不可逆的，系統的混亂度會變高，即熵會增加。按照熵的定義，同一種物質在不同狀態所具有的熵是以如下的順序排列：氣態>>液態>>固態。

此外，溫度也會影響系統的熵。舉個例子，用火加熱水壺中的水，不久後，水就會沸騰。本質上，火的熱量使水分子的熱運動加劇。如果熱源被移走，水會自發地冷卻到室溫。這也是由熵增引起的，因為水分子傾向於消耗掉所積累的勢能，從而會把熱量釋放掉，最後處於一種較低勢能的狀態。

我們知道，從大爆炸以來，宇宙一直在不斷膨脹。如果我們的宇宙是一個孤立的系統，由於熵增原理，宇宙的無序度會隨著膨脹而逐漸增加。在一定的時間之後，熵增加到最大，宇宙的無序度達到最大，最終整個宇宙達到熱平衡的狀態，一切演化全部終止，這是宇宙的可能歸宿之一，即熱寂。然而，如果宇宙中存在某種機制能夠使熵減少，比如真空中的隨機量子漲落，宇宙最終可能又會回到最初的奇點，進而再次大爆炸。

火星一號

熵的概念相信很多讀者在初中、高中都聽說過。特別是「熵增原理」，相信大部分人都知道。這個原理的基本思想是，一個孤立的系統，它的混亂程度，會隨著時間不斷增加。

熵在很大程度上，是可以看作是「度量混亂」的一種手段。

但什麼叫混亂？什麼叫有序？其實是比較隨意的一種定義。

是的，雖然熵在科學領域中非常常用，但本身的定義是可以比較自由的。

要定義熵，首先就要定義「什麼是相同」。比如在熱力學中，平衡態的氣體，如果溫度、壓強、體積一樣，我們就認為它們是一樣的。

但實際上，它們在細節上還有很多中可能的構型，因為氣體是靠氣體分子「組成」的。這個時候，就出現了混亂——同一種狀態，有N個可能的細節結構。我們就可以據此定義出熵，比如熱力學熵就是S=k log N，N就是狀態數。

相應的，如果我們把每一種構型都定義為不一樣的東西，那物質的熵就是0，因為只有一種構型。

比如你要看一堆人排隊，隊形的熵有多大，首先要決定你怎麼測量一個隊形。比如分成直線、簡單曲線、複雜曲線，那就可以計算熵了。但如果你關注每個人的位置，那熵就沒什麼意義，因為每個測量背後只有一種可能的結構。

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章彥博

很高興回答你的問題。

熵是熱學概念啦。表徵了系統的混亂度。混亂度越高，熵越大，也就越穩定。

任何孤立的系統總是存在著從高有序轉化為低有序的趨勢。這就是熵增的原理。

類似於臭味總是會逐漸消散、褶皺的紙很難變得特別平整。

甚至：你的家想要髒亂差很容易，想要保持乾淨、一塵不染很難。人往高處走、水往低處流。等等哲學道理，都隱藏了熵增的原理。

一般來說，氣態物質的熵遠遠大於液態，液態遠遠大於固態。

而且溫度也會影響熵，比如水，溫度越高，越容易加劇水分子的運動，也越容易蒸發、降溫等等。

整個世界，都處於這樣一個趨於穩定、趨於低勢能的狀態。

希望這樣的比方能讓你瞭解。

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畢竟，我辣麼萌~

不哈韓的小韓

熵就是物體混亂程度的一種度量。即衡量物體到底有多混亂的一個物理量！如上圖所示，日常生活中我們吃的食物、飲用的水，還處於比較低的熵，即還是比較有規律的，但是被人體食用、飲用完，以後再被消化道消化、吸收以後再分泌、排洩出去，就成了分泌物、排洩物，就成了高熵物體。

所以現實生活中，雖然我們知道世界的能量是守恆的，但是為什麼我們還要節約能源呢？其實這主要就是因為，雖然能量是守恆的，但是因為反應前的能源的熵值更低，而反應後的熵更高，因而相當於破壞了物體內部的結構。

總之，熵就是物體混亂程度的一種度量。即物體熵增加時，表示其混亂程度是增加的，也表示其利用價值在極速下降，具體可以參考麵包變成排洩物，煤炭變成霧霾。而反過來，由高熵的物體變成低熵的能源，需要幾千萬年、甚至幾億年的時間。因此，我們必須節約能源，保護自然資源和環境！

地震博士

熵這個概念有好幾個說法。

最開始的時候，熵是人們在研究熱力學系統時提出來的概念。人們注意到一個可逆的熱機在一次卡諾循環下能夠吸收的熱量與溫度成正比，人們於是把可逆熱機的吸熱量與熱機的溫度之比定義為entropy熵。在這個單詞最早被翻譯為中文的時候，取的就是兩個熱量學量之商的意義。

以玻爾茲曼為代表的統計力學發展起來之後，人們開始意識到這個所謂的熵本質上代表的是系統的混亂度和無序度。對一個能量處處相等的均勻系統。熵與系統微觀粒子可能所處的狀態總數的對數成正比。換句話說，熵越大的系統對應系統的微觀狀態數越多，也就是系統具有更多的未知可能性，顯得更雜亂。這就是熵代表混亂度的意義。熵這個概念還關聯著一個非常重要的物理定律：熱力學第二定律。這個定律告訴我們一個孤立系統的熵總是增加的，不能自發減小。如果要減小的話一定要付出額外的努力才行。簡單但不嚴謹地說，如果你把你的房間放著不收拾，它的混亂度肯定會越來越高的~如果你要讓它顯得有序，你就必須定期打掃~

到這裡，熵的故事並沒有結束。在二十世紀初的時候，著名數學家香農將熵的概念推廣到信息論中去。提出了信息熵。到這裡，熵代表的是信息的丟失。或者又叫做負信息。這個觀念將精確的可以定量的熱力學量與信息聯繫到了一起。這種聯繫一旦建立之後，人們發現原來信息也變成了一種可以計算可以分析的量。一些物理學家甚至直接把信息當成真實的物理量。並且在信息論的基礎上重建了整個統計物理學的大廈。可以說，熵給物理學帶來的東西可遠遠不止熱力學這麼簡單。

低熵製造機

通俗說熵

物理學上最高最牛一個字的概念：熵。

熵是什麼概念呢？

“熵”是一種無序程度的量度，意思是越混亂越無規律熵值就越大，反之熵值越小。舉個例子：一個環境溫度20攝氏度，白水溫度20攝氏度，藍鋼筆水20攝氏度。然後把藍鋼筆水滴一滴到白水燒杯中，你將看到慢慢的藍鋼筆水散開了，最後，整個燒杯的白水都變藍了，而且是均勻的。熵——就是表達這樣一個分佈程度的量。你可以把藍鋼筆水看做是能量，把能量注入系統後，能量向均勻分佈方向發展，這時候熵增大。

如果我們把全過程錄像後倒著播放（反著播放），就可以看到藍色在聚集，最後成一滴，這就是熵在減少——這樣的情況是不會發生的。不論正著播放還是反著播放，假設整個過程有60秒，每10秒為一個階段，我們就有6個狀態，熵就是用數字的形式描述這6個狀態的量。

生命與負熵

熱力學第二定律說道,在孤立的熱力學系統中,系統的熵永不減少.無數的自然現象都在印證著熵增原理的正確性.生命現象卻是個例外，生命是一個總是維持低熵的奇蹟。一個生命，在它活著的時候，總是保持著一種高度有序的狀態，各個器官各個細胞的運作井井有條。其秘訣是它與外界的物質能量交換，即新陳代謝。新陳代謝的本質是什麼呢？答案是：從環境中不斷地吸取負熵，生命以負熵為生。負熵就是熵的對立，熵代表的是無序，而負熵表示的是有序。

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比如在一個學校的班級裡，比較課堂紀律亂糟糟和秩序良好兩者，哪一種熵的值高呢？前者的熵值高，後者的熵值低。

從上課時的秩序狀態到下課時解散課堂秩序，各個自由隨意，這種情況好比“熵增”；反之，可稱為“熵減”。

熵衡量的是系統的無序性。熵增過程是一個自發的由有序向無序發展的過程。

熱力學第二定律又稱熵增原理。孤立的熱力學系統的熵不減少，總是增大或者不變。這就給出了一個孤立系統的演化方向。這個定律指出一個孤立系統不可能朝低熵的狀態發展，也即隨著時間不會演化得更加有序。

像生命組織，像我們人的身體就可以視為一個孤立系統。這個系統誕生後的總體過程就是一個熵增的過程，因此生老病死是不可避免的。死亡時身體組織逐步徹底解體，歸塵歸土，系統毀滅，熵值達到最大。

所有的東西都會壞掉，無物永存，這體現的就是熵增原理。

所以，熱力學第二定律其實講的就是一個“無常”、“無物常住”的道理，因此“好花不常開，好景不常在”，一切都會飄零，沒有堅固不變的。

這就意味著，時間是有方向的，”生老病死”的演化不會變成“死病老生”，人是不可能倒鑽回孃胎裡去，機器總是要衰朽散架，永動機是不存在的！

建章看世界

熵的本意是概率，理解成混亂程度並不科學。真正意義的熵增是概率平衡的過程，和混亂程度沒有關係。

空氣中氮氣佔78％，氧氣佔21％，吸一口空氣，在概率上氧氣佔21％。如果在混合之前吸一口氧氣，在概率上氧氣佔100％。無論是100％ 還是21％都是準確的數字，混合氣體和純淨氣體都有精確的比例，認為混合氣體更加混亂只是主觀意識的判斷。混合氣體平衡後，氧氣的概率是21％，氧氣與氮氣概率平衡的過程就是熵增。

在化學中，嚴格來說任何化學反應都是可逆反應。正反應有一定的概率發生，逆反應也有一定的概率發生，正逆反應發生的概率平衡時，處於化學平衡狀態，不同的溫度，壓力等條件對應不同的平衡狀態，平衡狀態唯一且確定，沒有任何混亂的因素。

特殊的，熱量的傳遞過程中，溫度高的物體溫度降低，熵減小；溫度低的物體溫度升高，熵增加。但是總過程，熵一定是增加的。熵是概率的平衡過程，至少需要兩個概率，單獨考慮高溫物體或者低溫物體都看不到概率平衡的過程。熱傳遞過程包括無規則分子熱運動的碰撞和熱輻射，高溫物體有更大的概率把熱量傳遞給低溫物體，低溫物體也有一定的概率把熱量傳遞給高溫物體。這兩個概率的平衡過程嚴格確定了熱傳遞速度和平衡狀態。

熵增是概率平衡的過程，而熵則是從熵增過程中抽象出來的概念，沒有熵增，熵就無從談起。混亂程度則是主觀意識的判定，在分子狀態下，物體的狀態都有準確的概率，100％和50％都是概率的具體形式。

關鍵字: 瓶子 玻璃 科學