乍一看，世界似乎是一个秩序的地方。我们醒来，穿好衣服，煮咖啡，走进或多或少按计划运作的城市。大自然似乎也优雅地运作：鸟类编队迁徙，季节精确循环，星星在夜空中保持轨道。然而，在这种表面上的和谐之下隐藏着一个更深层次的真理，这是所有物理学中最深刻的定律之一所低声诉说的。这个真理被称为熵，它讲述了一个发人深省、令人震惊的故事：
一切，从你早晨咖啡的蒸汽到星系本身，都不可避免地滑向混乱。
机械效率
19 世纪时热力学（热、能量和运动的科学）诞生。工程师和科学家试图了解蒸汽机的工作原理。他们知道热量可以转化为机械能，但似乎存在不可避免的低效率。即使是最好的发动机也会因浪费热量而损失一些能量。
不可用能量
在这些早期先驱者中，德国物理学家鲁道夫·克劳修斯 （Rudolf Clausius） 于 1865 年从希腊语“tropein”中创造了“熵”一词，意思是“转换”。他观察到，在任何能量交换中，能量总量保持不变（热力学第一定律），但可用于做功的能量总是减少。这种无法获得的能源，这种“浪费”似乎不可避免地增长。克劳修斯定义了熵来量化这种效应，并在此过程中捕捉到了自然界最违反直觉的现实之一。
熵增定律
克劳修斯写道，熵是系统中能量扩散的量度。或者，今天更广泛地理解：熵是无序的衡量标准。它量化了物理系统中存在多少混乱或随机性。最重要的是，热力学第二定律告诉我们，在任何封闭系统中，熵永远不会减少。它总是保持不变或增加。
典型实例
将一块冰块放入一杯热咖啡中。会发生什么？冰融化，咖啡冷却，整个系统达到均匀温度。热量从较热的咖啡流向较冷的冰，从来不会相反。
这个过程是不可逆的。你永远不会看到冰块自发地重新形成，也永远不会看到咖啡本身重新加热。
这是革命性的。虽然牛顿定律表明发条宇宙可以在时间上向后或向前运行而不矛盾，但熵引入了一个首选方向。
它说，时间只朝一个方向流动：从秩序到无序，从可用能源到浪费，从结构到混乱。
