热力学第2定律熵增的过程能自发进行吗？
热力学第二定律，这位描述宇宙演进方向的严谨“法官”，它说了什么呢？简单来说，它指出，在任何孤立系统内，总体的“混乱度”——我们称之为熵——总是会随着时间增加，或者至少保持不变。也就是说，自然界更倾向于从有序走向无序，从集中走向分散。
那么，熵增的过程，也就是这个“走向无序”的趋势，它能自发进行吗？答案是：是的，并且绝大多数我们观察到的自然过程，都是熵增的过程，它们都是自发发生的。
让我给你讲得详细一些，让你更容易理解。
首先，我们要明白什么是“自发进行”。在热力学里，一个过程被认为是自发的，意味着它不需要外界持续的能量输入或者外力的干预，就能自然而然地发生。就像你把一杯热水放在桌子上，它自己会慢慢变凉，最终与室温达到平衡；或者你滴一滴墨水在清水里，墨水会自动扩散开来，染红整杯水一样，这些都是自发过程。
那么，为什么这些自发过程都会伴随着熵增呢？我们可以从几个角度来理解：
1. 微观粒子的运动和概率：
想象一下，你的杯子里的热水，是由无数个水分子组成的。这些分子并不是静止不动的，它们在不断地进行着剧烈的随机运动，碰撞、交换能量。当热水和空气接触时，热量就会从温度高的地方（热水）传递到温度低的地方（空气）。
从微观上看，这其实是一个概率问题。热水分子拥有较高的动能，而空气分子动能较低。当它们接触时，能量会从高能态的分子传递到低能态的分子，这是一个自然而然的能量转移过程。你可以想象成一群人，一部分人手里有很多糖果，一部分人手里很少。当他们在一起玩耍时，糖果自然会从多的人那里流向少的人那里，直到大家手里的糖果数量趋于平均。
熵，在这里就代表了系统可能存在的微观状态的数量。当能量从集中（热水）分散到更广阔的区域（热水和空气）时，系统的微观状态数量会大大增加。热水分子可以分布在杯子和周围空气的更多位置，它们拥有更多的运动组合方式，整体的“混乱”程度也就增加了。这个过程是如此的自然，因为在大量的分子运动中，能量从集中到分散的排列组合方式，远远多于能量保持集中的排列组合方式。
2. 分散和混合的倾向：
再想想那滴墨水在清水里的扩散。墨水分子一开始是聚集在一起的，它们占据了一个相对有序的空间。当它们进入水中后，由于分子的热运动，它们会不断地与水分子碰撞，并向着浓度较低的地方扩散。最终，墨水分子会均匀地分布在整杯水中，达到一种混合的状态。
为什么会这样？因为混合的状态，相比于墨水和水完全分开的状态，意味着整个系统有更多的可能性让墨水分子和水分子随机排列。你可以想象一下，如果你要让这杯已经混合好的水，再次自动地将墨水分子聚集起来，而让水分子保持清澈，这几乎是不可能的。因为要做到这一点，需要对每一个分子的运动进行精确的控制，这需要大量的外部干预，而不是自发的。
熵增，在这种情况下，就体现了系统从“容易描述的有序状态”（墨水和水分开）向“难以描述的无序状态”（均匀混合）演变。在统计学上，均匀混合的状态对应的微观状态数量，远比分开的状态要多得多。
3. 能量的退化：
热力学第二定律还有一个重要的含义是，虽然能量是守恒的（热力学第一定律），但能够做有用功的“有效能量”会随着熵增而减少。就像一堆木柴，它蕴含着化学能，可以燃烧来做功。但一旦燃烧了，变成了灰烬和烟，虽然总能量没有消失，但它的“有用性”就大大降低了，大部分能量以热量的形式散失到了周围环境中。
从熵的角度看，燃烧后的产物（灰烬、烟雾、散失的热量）比燃烧前的木柴，在微观状态上更加分散和无序，因此熵更高。这个过程是自发的，而且一旦发生，你很难再把灰烬和烟雾重新组合回木柴，并恢复散失的热量。
所以，总结一下：
熵增过程是自发的，因为自然界总是倾向于向着具有更多微观状态的可能性演变。
从微观上看，这是由大量粒子的随机运动和能量交换驱动的，而能量分散、混合和概率上更优的排列方式，自然会占据主导。
我们生活中遇到的绝大多数变化，例如物体的老化、热量的传递、物质的扩散和混合，都是熵增的过程，它们不需要我们额外地去推动，就会自行发生。
当然，我们也要注意“孤立系统”这个前提。在非孤立系统中，熵增不一定总是总体的规律。例如，生命体就是一个非孤立系统，它通过不断从外界获取能量和物质，来维持自身的低熵状态，实现有序的生长和发展。但这并不违反热力学第二定律，因为生命体在维持自身低熵的同时，必然会向外界排放更高熵的物质和能量，使得整体（生命体+环境）的熵仍然是增加的。
所以，别担心，宇宙的“混乱”趋势是不可避免的，也是我们习以为常的自然现象。那些看似“有序”的生命现象，恰恰是在利用或响应这个普遍的熵增趋势中，巧妙地找到了自己的生存之道。
那么，熵增的过程，也就是这个“走向无序”的趋势，它能自发进行吗？答案是：是的，并且绝大多数我们观察到的自然过程，都是熵增的过程，它们都是自发发生的。
让我给你讲得详细一些，让你更容易理解。
首先，我们要明白什么是“自发进行”。在热力学里，一个过程被认为是自发的，意味着它不需要外界持续的能量输入或者外力的干预，就能自然而然地发生。就像你把一杯热水放在桌子上，它自己会慢慢变凉，最终与室温达到平衡；或者你滴一滴墨水在清水里，墨水会自动扩散开来，染红整杯水一样，这些都是自发过程。
那么，为什么这些自发过程都会伴随着熵增呢？我们可以从几个角度来理解：
1. 微观粒子的运动和概率：
想象一下，你的杯子里的热水，是由无数个水分子组成的。这些分子并不是静止不动的，它们在不断地进行着剧烈的随机运动，碰撞、交换能量。当热水和空气接触时，热量就会从温度高的地方（热水）传递到温度低的地方（空气）。
从微观上看，这其实是一个概率问题。热水分子拥有较高的动能，而空气分子动能较低。当它们接触时，能量会从高能态的分子传递到低能态的分子，这是一个自然而然的能量转移过程。你可以想象成一群人，一部分人手里有很多糖果，一部分人手里很少。当他们在一起玩耍时，糖果自然会从多的人那里流向少的人那里，直到大家手里的糖果数量趋于平均。
熵，在这里就代表了系统可能存在的微观状态的数量。当能量从集中（热水）分散到更广阔的区域（热水和空气）时，系统的微观状态数量会大大增加。热水分子可以分布在杯子和周围空气的更多位置，它们拥有更多的运动组合方式，整体的“混乱”程度也就增加了。这个过程是如此的自然，因为在大量的分子运动中，能量从集中到分散的排列组合方式，远远多于能量保持集中的排列组合方式。
2. 分散和混合的倾向：
再想想那滴墨水在清水里的扩散。墨水分子一开始是聚集在一起的，它们占据了一个相对有序的空间。当它们进入水中后，由于分子的热运动，它们会不断地与水分子碰撞，并向着浓度较低的地方扩散。最终，墨水分子会均匀地分布在整杯水中，达到一种混合的状态。
为什么会这样？因为混合的状态，相比于墨水和水完全分开的状态，意味着整个系统有更多的可能性让墨水分子和水分子随机排列。你可以想象一下，如果你要让这杯已经混合好的水，再次自动地将墨水分子聚集起来，而让水分子保持清澈，这几乎是不可能的。因为要做到这一点，需要对每一个分子的运动进行精确的控制，这需要大量的外部干预，而不是自发的。
熵增，在这种情况下，就体现了系统从“容易描述的有序状态”（墨水和水分开）向“难以描述的无序状态”（均匀混合）演变。在统计学上，均匀混合的状态对应的微观状态数量，远比分开的状态要多得多。
3. 能量的退化：
热力学第二定律还有一个重要的含义是，虽然能量是守恒的（热力学第一定律），但能够做有用功的“有效能量”会随着熵增而减少。就像一堆木柴，它蕴含着化学能，可以燃烧来做功。但一旦燃烧了，变成了灰烬和烟，虽然总能量没有消失，但它的“有用性”就大大降低了，大部分能量以热量的形式散失到了周围环境中。
从熵的角度看，燃烧后的产物（灰烬、烟雾、散失的热量）比燃烧前的木柴，在微观状态上更加分散和无序，因此熵更高。这个过程是自发的，而且一旦发生，你很难再把灰烬和烟雾重新组合回木柴，并恢复散失的热量。
所以，总结一下：
熵增过程是自发的，因为自然界总是倾向于向着具有更多微观状态的可能性演变。
从微观上看，这是由大量粒子的随机运动和能量交换驱动的，而能量分散、混合和概率上更优的排列方式，自然会占据主导。
我们生活中遇到的绝大多数变化，例如物体的老化、热量的传递、物质的扩散和混合，都是熵增的过程，它们不需要我们额外地去推动，就会自行发生。
当然，我们也要注意“孤立系统”这个前提。在非孤立系统中，熵增不一定总是总体的规律。例如，生命体就是一个非孤立系统，它通过不断从外界获取能量和物质，来维持自身的低熵状态，实现有序的生长和发展。但这并不违反热力学第二定律，因为生命体在维持自身低熵的同时，必然会向外界排放更高熵的物质和能量，使得整体（生命体+环境）的熵仍然是增加的。
所以，别担心，宇宙的“混乱”趋势是不可避免的，也是我们习以为常的自然现象。那些看似“有序”的生命现象，恰恰是在利用或响应这个普遍的熵增趋势中，巧妙地找到了自己的生存之道。
网友意见
就酱，专业人士的回答(题主觉得不专业的话我也没办法，我是搬运工)
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