“熵”概念的发展历史是什么

或许死亡才是这片宇宙里最终极且唯一真实存在的法则。在不同的物体身上，这个终焉时刻的到来或许会慢一点，或许会快一点，但是谁都无法避免它的到来。无论是一个人、一棵树、一只兔子，还是一条河、一个星球，乃至一个宇宙，他们似乎最终都会迎来自己的终焉时刻。

经过计算，科学家们推测出了他们的命运。比如太阳还能再活五十亿年，而地球则活在第二十七亿，而地球则会在第二十七亿到三十亿年左右，被老年期的太阳吞噬，走完他的一生。宇宙的寿命鉴于目前数据不足，故而无法做出准确的预测。可以确定的是，他最终也会迎来自身的终焉。无论是大撕裂、大坍缩，还是大热寂，这三大结局只是用不同的方式通向了这个终焉时刻。人们总说宇宙的终极是熵，熵到底是什么？

在十九世纪初，科学家们发现了能量守恒定律，并且明确表示这个世界运转的动力就是能量。人活着需要从食物中汲取能量，植物成长需要从光中获得能量，宇宙也在靠着暗能量飞速膨胀。有趣的是，能量虽然是守恒的，但它的转换却是缺失的。科学家做了无数次的尝试，也无法将能量转化的损耗降为零，它的体现在于永动机被无数天才科学家尝试制造，却无一例外的都失败了。直到最后大家认定世界上绝不可能存在永动机。

十九世纪中期，德国的著名物理学家和数学家克劳修斯是世界上第一个真正提出熵的概念。顺带一提，克劳修斯是全球公认的热力学理论奠基人，分子运动理论奠基人。熵是表征物质状态的参量之一，物理意志复杂、无或者混乱的度量。最开始的时候，熵在物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。然而随着科学的不断发展，人们逐渐为商赋予了新的意义，即事物的无序度。热力学第二定律正是揭示了宇宙的这种无序度。

我们可简单做一个比喻，比如你有一千块积木，无论这一千块积木如何堆放，其上都是固定的，因为它们之间拥有的可能性是一样的。一旦你打算用这些积木去堆成一个城堡，那么作为城堡的熵就要比积木低很多。因为用这一千块积木，堆成可以认为是城堡的形状并不多。可以说宇宙的能量是恒定的，熵会趋向一个最大值。这个原理产生了熵增定律。该定律被誉为全世界最悲观、最沮丧、最绝望的定律。

按照熵增定律的理论，任何事物发展到最后都会走向寂静。熵增定律被解读为事物结构的必然衰退。科学家不断在寻找某种方式来抵消来消除、抵抗熵增。也就是说，对于宇宙万物而言，越是规整的物体，其熵值就越低，而越是杂乱的物体，其熵值就越高。不得不说，爱因斯坦对于熵的评价极高，他认为熵理论是科学的第一法则。长期以来，熵在数论、概率论、天体物理、生命科学、工程领域等方面有重要应用。

熵增就是体系的混乱度增大，同一物质固态、液体、气态的混乱度依次增大，熵减就是混乱程度减小。用通俗点的话来说，熵增原理就是事物发展的方向总是，朝着大概率的方向变化，熵减则是反向的。有人说时间的本质就是熵，时间是一个熵增的过程。举个例子，例如一间房子无人居住，很快就会被灰尘覆盖，内部的家具也会慢慢被腐蚀。这意味着随着时间的发展，这间屋子的熵值会慢慢增加，但如果有人去打理这间房子，就会延缓这种熵值增加的速度。然而打理的行为却在另一层面上导致了宇宙熵值的增加。

所以有些科学家甚至认为，宇宙的熵增速度是固定的，并不会因为任何事情的发展而有所改变。的确根据科学家的观察，宇宙的熵值在不断增加，这是无法改变的结果。而宇宙中所有物体蕴含的规则是要保持宇宙的熵增。毕竟热力学第二定律表述的温度只能从高温物体传递到低温物体，其本质是保持宇宙的熵增。如果从低温物体传递到高温物体，这样的过程会导致宇宙熵值的下降，故而违背了宇宙规律。当然有方法将温度从低温物体传递到高温物体，基于致使强行的扭转宇宙规律，虽说能够做到，却并非自然现象。

所以对于宇宙本身而言，即使你逆转了温度传递的规则，宇宙整体的熵值还是会增加。因为你为了逆转规则采取的其他行动导致了宇宙的熵增。目前为止，科学家尚未有明确的理论来解释宇宙的熵为何会不断增加。但毫无疑问这是一个不争的事实，即一切事物发展的自然倾向都是从有序走向无序，最终灭亡。没有它的贡献，恐怕人们对生命本质的认识恐怕要停止很久。

熵增说的通俗一点就是，在一个没有外力介入的封闭系统内，事物的发展一定会从有序走向无序。

宇宙中不管是微观还是宏观，都逃不开熵增定律，这也是为什么那么多伟大的物理学家认为熵增才是宇宙间唯一真理。

宇宙的终极在铁岭

好好研究道家你就知道了。

区区活几十年的生物在意这干哈人类才多少年跟人家差了不知道多少个单位

熵是什么？我的理解就是具有能量意识的物质或物体消亡变化的过程所用的时间。就像人的年龄，总是在增加而不会减少。就像是各种物品，总是在变旧，变损，变消亡。

所谓的“熵增“原理，他只看到了物质的一面，而看不见非物质的一面。就像他只看到了人的衰老的一面，而看不见人还有新生的一面一样。生死是相对的两面，阴阳是相对的两面等等。

宇宙是物质和非物质的两面，万事万物都存在相对的两面。辩证唯物主义认为，只有相对性才有统一性。没有上哪有下？反过来没有下哪有上？同理没有增哪有减？没有减哪有增？任何原理如果只强调一面而否定了另一面，它就不能成为其理。

熵（entropy）指的是体系的混乱的程度，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义，是各领域十分重要的参量。熵由鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Clausius）提出，并应用在热力学中。后来在，克劳德·艾尔伍德·香农（Claude Elwood Shannon）第一次将熵的概念引入到信息论中来。

熵是一个极其重要的物理量但却又以其难懂而闻名于世。克劳修斯于1865年首先引入它用来定量地阐明热力学第二定律。后来玻尔兹曼赋予了熵的统计解 释。到了1929年西拉德又将熵与信息联系起来给出了熵的新含义。目前熵不仅广泛出现在自然科学和工程技术各个领域甚至在社会科学人文科学和经 济领域也常会遇到熵的踪迹。由于熵的概念比较抽象隐晦它既广泛的为人们所应用又广泛地被人们滥用。熵到现在还是科学没有弄明白的概念熵和它的本质是 什么熵由什么决定的等微观机制还没有弄明白只给出了宏观统计解释认为概率法制是制约熵的本质。其实热力学和统计物理学是在宏观框架下完成的它并没 有深入微光世界的实质是宏观统计的表现。现代科学也无法给出熵本质的答案因为熵是用热量和热力学温度来定义和度量的而热量的定义就是一个含糊和矛盾 的概念温度又是由热量来定义的所以造成熵概念的不清和混乱甚至产生困惑例如宇宙热寂就困惑科学界到现在无法给出实质性的解答生命赖以负熵生 存这个负熵是什么无人知道。热力学和统计物理学在没有弄清热量的基础上为了解决和动力学的矛盾将自身的研究范围延伸到不可逆过程不但没有深入到 问题的本质反而使理论趋向复杂耗散结构就是其代表。物理学家普遍认为热力学的现象和规律可以回溯到动力学规律加以统一然而如何从时间反演对称的微 观动力学得出宏观的不可逆性以及在宏观领域内热力学是否全面有效还是一个科学尚待澄清和解决的问题。
参考资料：http://baike.baidu.com/view/936.htm

1850年，德国物理学家鲁道夫·克劳修斯首次提出熵的概念，用来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度，能量分布得越均匀，熵就越大。一个体系的能量完全均匀分布时，这个系统的熵就达到最大值。 在克劳修斯看来，在一个系统中，如果听任它自然发展，那么，能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触，热就会以下面所说的方式流动：热物体将冷却，冷物体将变热，直到两个物体达到相同的温度为止。克劳修斯在研究卡诺热机时，根据卡诺定理得出了对任意可逆循环过程都都适用的一个公式 ：dS=（dQ/T）。证明对于绝热过程Q=0，故S≥0，即系统的熵在可逆绝热过程中不变，在不可逆绝热过程中单调增大。这就是熵增加原理。由于孤立系统内部的一切变化与外界无关，必然是绝热过程，所以熵增加原理也可表为：一个孤立系统的熵永远不会减少。它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态，其熵单调增大，当系统达到平衡态时，熵达到最大值。熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度，熵增加原理就是热力学第二定律。 1948年，香农在Bell System Technical Journal上发表了《通信的数学原理》（A Mathematical Theory of Communication）一文，将熵的概念引入信息论中。热力学第一定律就是能量守恒与转换定律，但是它并未涉及能量转换的过程能否自发地进行以及可进行到何种程度。热力学第二定律就是判断自发过程进行的方向和限度的定律，它有不同的表述方法；克劳修斯的描述①热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，即热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化；开尔文的描述②不可能从单一热源取出热量使之全部转化为功而不发生其他影响；因此第二类永动机是不可能造成的。热力学第二定律是人类经验的总结，它不能从其他更普遍的定律推导出来，但是迄今为止没有一个实验事实与之相违背，它是基本的自然法则之一。由于一切热力学变化（包括相变化和化学变化）的方向和限度都可归结为热和功之间的相互转化及其转化限度的问题，那么就一定能找到一个普遍的热力学函数来判别自发过程的方向和限度。可以设想，这种函数是一种状态函数，又是一个判别性函数（有符号差异），它能定量说明自发过程的趋势大小，这种状态函数就是熵函数。如果把任意的可逆循环分割成许多小的卡诺循环，可得出∑(δQi/Ti)r=0 (1)即任意的可逆循环过程的热温熵之和为零。其中，δQi为任意无限小可逆循环中系统与环境的热交换量；Ti为任意无限小可逆循环中系统的温度。上式也可写成　∮(δQr/T)=0 (2)克劳修斯总结了这一规律，称这个状态函数为“熵”，用S来表示，即dS=δQr/T (3)对于不可逆过程，则可得dS>δQr/T (4)或 dS－δQr/T>0 (5)这就是克劳修斯不等式，表明了一个隔离系统在经历了一个微小不可逆变化后，系统的熵变大于过程中的热温商。对于任一过程（包括可逆与不可逆过程），则有dS－δQ/T≥0 (6)式中：不等号适用于不可逆过程，等号适用于可逆过程。由于不可逆过程是所有自发过程之共同特征，而可逆过程的每一步微小变化，都无限接近于平衡状态，因此这一平衡状态正是不可逆过程所能达到的限度。因此，上式也可作为判断这一过程自发与否的判据，称为“熵判据”。对于绝热过程，δQ=0，代入上式，则dSj≥0 (7)由此可见，在绝热过程中，系统的熵值永不减少。其中，对于可逆的绝热过程，dSj=0，即系统的熵值不变；对于不可逆的绝热过程，dSj>0，即系统的熵值增加。这就是“熵增原理”，是热力学第二定律的数学表述，即在隔离或绝热条件下，系统进行自发过程的方向总是熵值增大的方向，直到熵值达到最大值，此时系统达到平衡状态。

熵的本质是在温度、压力相同条件下，在一定的区域内，物质由高密度向低密度扩散，当物质密度均衡时的密度值就确定为熵。
在天文学上的定义：恒星、星系、星系团由密集向稀疏区域扩散。当恒星、星系、星系团不扩散也不收缩时的宇宙空间物质的密度值，就是天文学的熵。