科普：为什么时间不能倒流？其实“热力学第二定律”就能解释

时间是奇妙的，是伴随我们一生的，那么为什么时间是单向流动的？其实用热力学第二定律就能够解释清楚。回顾十九世纪，工程师们十分关注蒸汽机的效率，火会有多热呢？

蒸汽机应该靠什么发动？是水力吗？还是应该依靠其他的东西？

这些问题都是十分深奥晦涩的。

由此产生了热力学这门科学，这是热、温度、能量等概念第一次作为科学词汇出现。

随着更深入的探究，对于理解热的概念、宇宙演变以及时间流逝的种种问题，似乎出现了最重要的物理定律，它被称为热力学第二定律。

热力学第二定律之所以如此深刻，是因为它的核心包含了一个全新的概念，物理学家们将此称作熵。

熵解释了为什么物质会任由大自然地摆布，砂浆的碎裂，玻璃的破碎，建筑的倒塌，理解事物的正确方法不是单一地去看待它，而是将它看成是由许多部分组成的整体，就像这些沙粒组成了这堆沙子。

现在熵是一种测量方式，我可以重新排列这些沙粒，同时保持沙堆不变，有许多种方法可以做到这一点，我可以对这堆沙子做许多事，就算我弄乱这堆沙子或是移动它，都完全不会改变原有的形状或结构，按熵的概念来说：这个沙堆有极高的熵，因为我有许多方式能够重构它的成分，却不改变它。

现在，让我在宇宙中制定一些秩序规则，现在沙堡中的沙粒和沙堆中的数量差不多，但是现在我对它所做的任何事情都会弄乱它，并破坏掉这个完美的结构。正因为如此，沙堡的熵值很低，这是一个更加有序的状态；

所以，在高熵的情况下，有很多方法可以在不改变结构的情况下重新排列沙粒，但在低熵情况下 很少有方法能重新排列沙粒而不改变它的结构。

我现在在想象如果将沙堡放在沙漠中一整天，接下来会发生什么似乎是显而易见的；

沙漠中的风会把沙子吹走，这个沙堡也就被破坏了，它将会变成碎裂的，变得不那么有序

但是思考一下，在基础层面将会发生什么呢？

风将会把沙堡中的沙子吹到某个地方并形成一个沙堆。

没有任何的基本物理定律说，是因为它们的形状恰好是沙堡的形状，所以风不能从这里吹起沙子，将沙子沉积在这里。所以，原则上风可以自然地建造一个沙堡，目前还没有理由能解释那为什么不能发生。

这是完全不可能的，因为几乎没有任何方法能够将沙子组起来，使它看起来像个城堡。但极有可能的是，当风吹动沙子的时候，它会把低熵结构城堡，变成一个高熵结构，也就是沙堡。

所以说，熵值是会增加的，为什么呢？因为它发生的可能性极高，沙堡不会在风吹的情况下自然形成，这一定律解决了物理学中最深奥的谜团之一。这似乎令人难以置信。

但是通过熵总是增加这一定理。热力学第二定律能够解释，为什么时间是单向流动的。