熵也可以看成是能量从集中有序,到散乱无序的不可逆转的运动。
盐是高度结构化的晶体,但溶于水后结构就变得随意了。结构有序的盐晶体存在有用的能量,但按照熵增原理,它一旦溶解后就不会自动恢复到晶体结构,必须投入外来能量来蒸发水分,才能使盐恢复晶体结构。因此有用能量可以被看作“有序化”的一种度量。
传统钟表靠上紧的发条中储存的能量来运转。钟表发声、运动和传热,储存的能量逐渐消失,直到发条中的全部能量耗尽,整体变得松弛。钟表自身不会上弦,你必须再次上紧发条来让它变回“应力有序”的状态。
历经数百万年才形成的化石燃料,为我们提供了集中的能量来源,但这些能源是不可再生的,一旦被使用,就会变成高熵形式的能量。世界上的很多问题,包括空气污染、水污染、地球变暖、物种灭绝等,都可以归结为熵的增加。
熵解释了为什么时光不能倒流。要想穿越回从前,我们就必须逆转所有浪费的能量,让它们变得有用,但这是不可能的。所有东西都是以某种原材料(有用能量)开始,经过制造和使用,最后变成废物(无用能量)而告终。
熵增原理放之四海皆准,也许有人会说,生命和社会不是进化得越来越有序了吗?但是不要忘记,生命的进化和社会的进步是以消耗更多的外来能量为代价的。地球现在的能源利用方式,总体上是让包括生命和能源在内的整个地球系统的熵增加了。当然,直接利用太阳能又是另一回事,那会让地球变得有序,而熵的增加是在太阳那边。
尽管我们无法创造或毁灭能量,但是集中的、有序的能量会自发地流淌、分散,直到一无所剩。这是宇宙最奇特的奥秘之一,它急切地希望从有序走向杂乱,把有用的东西变成废物。宇宙给了我们生命,而终有一日,它还会再把生命夺走。