什么是熵(Entropy)？

熵描述了系统从高组织状态到分子水平的最低组织状态的趋势。在日常生活中，当你往咖啡里倒糖或在玻璃杯中融化冰块时，你会直观地理解熵是如何工作的。熵可以影响物质扩散的空间，从固体到液体再到气体的相变，或其位置。在物理学中，熵是对势能从大到小的变化的数学度量，与热力学第二定律有关。熵可以是在日常生活中可以看到，比如看着一个冰块融化熵来自一个希腊单词的意思，"转化"。这个定义让我们深入了解为什么事物看起来是无缘无故地发生变化。系统只能在分子水平上保持组织，只要你把锅放在火焰上，水才会沸腾。你添加热量，一种动能，来加速水。如果热源被移除，我们都可以猜测水会逐渐冷却到室温左右。这是由于熵的缘故，因为水分子倾向于耗尽其积累的势能，释放热量，最终以更低的势能结束温度并不是熵的唯一变化，这种变化总是涉及到从不平衡到平衡的转变，这与向降序的变化相一致例如，当我们把食用色素滴在一个干净的玻璃杯里，即使我们不搅拌它，一滴的浓度也会逐渐扩散，直到水的每一部分都有相同的颜色密度另一种与可见运动（与不可见的热运动相反）有关的熵涉及重力。除非我们通过举起物体将能量输入到一个系统中，比如手臂和球，它向地面坠落。一个升高的位置具有更高的势能。当物体下落时，它转化为运动的动能。物体总是以尽可能低的势能结束，例如靠在地板上在更专业的术语中，熵是一个特定的值，它衡量一个系统在达到最低势能时释放了多少能量。熵评估了无序程度，也就是从一个较早的时间点到后来的一个时间点的热量变化。这必须发生在一个"封闭"的系统中，在那里没有能量泄漏。理论上，这是可以测量的，但实际上很难创建一个绝对封闭的场景。在上面给出的食用色素例子中，一些食用色素溶液可能正在蒸发，这是一个与溶质均匀分布无关的过程。