在化學和物理學中有個關鍵概念
有助於解釋是此非彼的物理現象
冰為什麼會融化？
奶油為什麼會在咖啡裡散開來？
為什麼穿了孔的輪胎會漏氣？
這是「熵」的概念，非常難以理解
有個說法常把熵
用來衡量不規則的程度
雖然合宜，卻很容易誤導
例如，下列哪種情形比較不規則呢？
一杯碎冰，還是一杯室溫的水？
大多數人認為冰比較不規則
但實際上冰的熵值比水低
另一種理解熵的方法是透過機率
雖或不易理解，但請耐心內化
就會更理解熵
想像兩小塊固體
各自有六根原子鍵
這模型裡的能量存在固體的原子鍵裡
可以把原子鍵想成簡單的能量容器
裡面裝著不可分割的
能量單位「量子」
固體的能量越高就越熱
這兩個固體
有許許多多的能量分佈方式
而各自的總能量不變
每一種能量分佈方式稱為一「微態」
假如固體甲有六個量子，而乙有兩個
那麼就共有 9,702 種微態
當然還有其它分派八個量子的方式
例如，固體甲擁有八個量子
而固體乙一個也沒有
或者甲乙各分一半
如果假設每種微態發生的機率相等
就會看到某些能量分佈狀態
發生的機率高過其他狀態
原因是它們的微態總數比較多
熵直接衡量每種能量分佈狀態的機率
呈現出的是
這兩個固體的能量最分散的時候
熵值最高
一般而言
可把熵想成是能量散佈的指標
低熵值代表能量集中
而高熵值代表能量分散
為要理解怎樣用熵解釋自發過程
像是熱的物體冷卻下來
必須看能量的動態流動
實際上，能量並非靜止不動
而是持續在相鄰的原子鍵中移動
隨著能量移動
能量的分佈跟著改變
根據微態的分佈
有 21％ 的機率
後來會進入能量最分散的狀態
有 13％ 的機率回到初始狀態
還有 8% 的機率
固體甲會增加能量
再次重申，因為分散能量
高熵值的微態總數
比能量集中的還多
因而能量趨向分散
這就是為什麼把熱的物體
和冷的物體擺一起
冷的會變熱，而熱的會變冷
但是同一個例子
也有 8％ 的機率
熱的物體會變得更熱
為什麼現實生活裡沒發生這種情形？
原因在於系統的規模
我們的模型假設
只有六根原子鍵的固體
如果增加到 6,000 根原子鍵
和 8,000 個單位能量
初始狀態仍是甲有四分之三的能量
而乙有四分之一的能量
就會發現甲自發獲得更多能量的機率
是個這麽微小的數字
日常熟知物體的粒子數遠比這多得多
所以現實世界裡
熱的物體變得更熱的機率
小得荒謬
乃至根本不會發生
冰塊融化
奶油和咖啡混合在一起
輪胎放氣
都是因為這些狀態的能量
比原先狀態的更分散
並不是某種神秘的力量
驅使系統傾向微調至更高的熵值
而是因為統計上高熵值更可能發生
這就是為什麼熵又被稱為時間之箭
如果有機會分散能量，就會分散能量