万有引力使熵减小，表明熵会自发减小吗?
万有引力，如牛顿或爱因斯坦的描述，是一种吸引力，它倾向于将物质聚集在一起。当我们思考“熵”时，我们通常会想到热力学熵，它衡量的是一个系统的无序程度或微观状态的数量。热力学第二定律告诉我们，在一个孤立系统中，熵总是倾向于增加，或者保持不变，绝不会自发减小。这意味着系统会从有序走向无序，例如一杯热水会逐渐冷却，热量会扩散到周围环境中。
那么，万有引力如何与熵联系起来呢？表面上看，万有引力似乎在“组织”物质，将原本分散的粒子拉到一起，形成恒星、星系，这似乎是一种“有序”的过程，似乎在“减小”熵。比如，一片均匀弥散的气体云在万有引力作用下坍缩成恒星，从一个高度分散、无序的状态变成一个相对紧密、有结构的恒星，这在局部似乎熵减少了。
然而，这里的关键在于“局部”和“孤立系统”。热力学第二定律只适用于孤立系统。宇宙作为一个整体，是不是一个孤立系统？这是一个非常复杂的哲学和物理学问题，目前尚未有定论。但即便是考虑宇宙的局部区域，比如我们说的气体云坍缩成恒星，这个过程并非真正意义上的熵减小，而是能量的转化和扩散。
当气体云在引力作用下坍缩时，它的引力势能转化为动能，粒子之间的碰撞会产生热量。这些热量会辐射出去，扩散到周围的广阔空间。即使恒星本身看起来是一个高度有序的结构，它通过向外辐射能量，极大地增加了它周围环境的熵。所以，在恒星形成这个过程中，尽管恒星本身看起来更“有序”，但整个系统（恒星加上它辐射出去的能量）的总熵实际上是增加了，而且是显著增加。
换句话说，万有引力带来的“有序”是以牺牲更大的“无序”为代价的。它就像一个巨大的“熵的交易市场”，通过将物质压缩和聚集，释放出大量的能量，而这些能量的扩散最终导致了更大的熵增。
所以，万有引力并不能表明熵会自发减小。恰恰相反，正是因为宇宙整体上存在着能量的辐射和扩散，使得熵不断增加，才有了我们观察到的宇宙演化过程。如果没有熵的增加，宇宙将很快达到热寂状态，一切都均匀、静止，没有生命，也没有任何我们能够理解的物理过程。
万有引力是促成这种能量扩散和辐射的强大动力，它通过聚集物质，创造了产生和释放能量的条件。它推动了恒星的诞生，恒星的光和热就是能量释放的体现，而这些能量的扩散恰恰是熵增的直接证据。从这个角度看，万有引力反而是宇宙熵增过程中一个不可或缺的“催化剂”或“驱动力”。
因此，万有引力并不挑战熵增原理，而是与它在更宏大的尺度上和谐共存，共同塑造了我们所见的宇宙。宇宙的演化，从最初的均匀状态到今天星系密布、恒星闪耀的景象，是一个复杂且不断增长总熵的过程，而万有引力在这个过程中扮演着至关重要的角色，但它并不意味着熵可以自发减小。
网友意见
关于引力系统中的熵的变化，误解非常之深。一个典型的说法就是，因为广域的引力场存在，使得熵增原理不再成立，因而热力学第二定律不适用于整个宇宙系统，所以热寂说也就不成立。
这绝对是错误的。
首先，必须清楚明白一点，热力学第二定律是我们已知的最基本的普适定律之一。事实上，在包括爱因斯坦和霍金等著名科学家看来，前面这句话中的“之一”二字纯粹多余。很多人认为，第二定律的位置甚至要早第一定律之上。
也就是说，直至人类对自然界认识的现在水平，熵增原理一直是普适的，基本的，不可打破的。引力不会在一个孤立系统中引起自发的熵减。在星系，银河系，哪怕是整个宇宙系统，按照人类现有的发现水平，热力学第二定律都是成立的。
一个比较误导的说法就是，星云自发地形成星系，在这个过程中，一团均一的气体形成了有规律运动的星系，那么很显然，“混乱度”大大下降了，星云自发地从无序状态变为有序状态，难道不是熵减少了吗？
当然不是。
星云在形成星系的过程中，随着物质的集中，整个系统引力势能降低，根据能量守恒，它的动能必然增加。这些动能的增加最终无可避免地转化为热。使得星球的温度升高 - 如果你对热力学比较熟悉，你立刻就会认识到，这中间存在能量耗散，必然是个熵增过程。
有人利用了理想气体模型来计算它的熵，得到星云收缩必然熵减的结论，这无疑是极其错误的。且不说平衡态的熵定义在这里能否使用的问题，这个逻辑中的缺陷就是，根据位力定理，如果想使得一团稳定的星云发生收缩而形成星系，必然要向外大量辐射热量。这些辐射将会导致整个宇宙的熵大大增加。
很多人指出过，引力系统是一个负热容的系统。也就是说，当它向外散热时，它的温度升高。我们可以简单地把星云收缩过程这样来描述：
1、星云收缩，势能降低，导致动能增加，温度上升；
2、温度上升导致向外辐射增加，使得星云能量下降，星云继续收缩；
3、继续收缩将会重复过程1，温度继续上升；
4、继续向外辐射，继续收缩；
5、……
我们可以发现，这种负热容的系统永远不会达到热力学平衡，它会一直收缩、升温、辐射。虽然我们只看星云系统，它的熵会降低，但是这仅仅是局部的，不要忘了，收缩过程中大量的辐射是一个熵增过程，他将远远超过星云本身的熵减。整体来看，这个过程是熵增的。
引力系统的负热容性质给我们带来的可能的新观念，不是说熵可以自发降低，而是说熵不存在上限。如前所述，负热容体系是一个不稳定系统，它将持续收缩，永远达不到一个平衡态。这意味着，宇宙中的总熵虽然在持续增加，但是这种熵增永远没有尽头 - 不会热寂。
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