熵——宇宙的终极游戏规则

人类对于能量的追求几乎到了痴迷的程度，以至于连地表的模样都改变了。从太空看夜晚的地球，地表的大部分区域都被城市和道路的灯光点亮。就人类而言，我们的身体都需要能量，人类个体就是一台能量消耗机器，或者说其实所有的生命都是如此。

在人类追求的所有能量中，热能是最重要的能量，人类因此驱动了对热能的研究，诞生了热力 学 4个基本定律——第零~第三定律。第零定律给出了温度的概念，如果两个物体温度相同， 两 者之间就不会存在热量传递，它们处于热平衡状态。第一定律是说，能量（包括热量）是守 恒的，既不会凭空产生，也不会凭空消失。第三定律是说，不可能达到绝对零度。这里着重要说的是最著名的热力学第二定律，它大致的意思是说，宇宙（或其中的一部分）的秩序只会从有序状态趋向无序状态，秩序不会自发增长最多只能被维持，要将一部分状态恢复到有序状态，要以别处的混乱为代价。这里所说的“秩序”，其实就是物理学理论中的“熵”。

我们怎么去理解“熵”这个概念呢？简单地说，有序状态为“低熵态”，无序状态即为“高熵态”。比如说，一个完整的花瓶为低熵态，而打碎了的花瓶就是高熵态；干净整洁的厨房为低熵态，杯盘狼藉的厨房就是高熵态；山上的水是低熵态，流至山下的水就是高熵态。我们可以看出，在这三个例子中，从低熵态变为高熵态很容易，而要让这个过程逆向发生，也就是从高熵态变为低熵态，几乎不可能。
低熵态中的能量可以被获取，并可以被转化为另一种形式，而高熵态中的能量不能转移，因而也就无法利用。打个比方，山上的水具有有效能，即重力势能，它可以用来发电，此时水为低熵态。当水从山上流下来时，水的势能就会驱动涡轮发电机产生电能，而当水流至谷底后，成为高熵态，也无法再驱动涡轮发电机发电了。