對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，熵，是一個(gè)比較陌生的概念。即便是物理專(zhuān)業(yè)出生的人，大部分也無(wú)法準(zhǔn)確表達(dá)出這個(gè)概念的實(shí)質(zhì)意義。并不是因?yàn)槔斫膺@個(gè)物理概念需要多么高深的智力，而是因?yàn)椋@個(gè)概念本身，因其所涵蓋的范圍之寬、之廣，使得人們不易用三言?xún)烧Z(yǔ)就表達(dá)出它的實(shí)質(zhì)。每當(dāng)科學(xué)家思考熱力學(xué)第二定律時(shí)，他們常常所面對(duì)的，不是該定律本身，而是：熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用范圍到底該有多廣？

熵定律，在物理學(xué)中，被稱(chēng)為熱力學(xué)第二定律。熵，是對(duì)某一封閉系統(tǒng)中，由有效能量轉(zhuǎn)化而成的無(wú)效能量的量度，也可以說(shuō)，熵是作為度量一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)無(wú)序狀態(tài)的量度單位。熵定律的內(nèi)容是：“在所有過(guò)程中，熵的增加是不可逆的”。

“熵的增加不可逆”說(shuō)明，在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量只能由有效能量轉(zhuǎn)化為無(wú)效能量，系統(tǒng)的整體狀態(tài)只能由有序變?yōu)闊o(wú)序。

“在局部范圍內(nèi)，通過(guò)一定的手段，或許可以建立起一定的秩序，但這建立起來(lái)的秩序，是以給周?chē)h(huán)境帶來(lái)更多的無(wú)序?yàn)榇鷥r(jià)的。”例如,若長(zhǎng)時(shí)間不去整理自己的臥室，房間內(nèi)便會(huì)越加凌亂（無(wú)序的增加），你可以花一至兩個(gè)小時(shí)，將房間整理干凈，使之有序，但是，為此付出的代價(jià)，是給房間以外的周?chē)h(huán)境帶去無(wú)序，如垃圾、清潔過(guò)程中產(chǎn)生的污水、以及勞動(dòng)過(guò)程中比平時(shí)多呼出的二氧化碳?xì)怏w和肌體產(chǎn)生的熱量。這些副產(chǎn)品，是為了在局部建立秩序，而給周?chē)h(huán)境帶去的無(wú)序。熵定律告訴我們，這些產(chǎn)生的副產(chǎn)品帶來(lái)的無(wú)序，大于在局部建立的有序。因?yàn)?，熵（無(wú)序）的增加是不可逆的。

熵的增加不可逆，那么，它的增加有限度嗎？會(huì)有一個(gè)終點(diǎn)嗎？如果將目光放大，把整個(gè)宇宙視為封閉的熱力學(xué)系統(tǒng)的話，那么，宇宙中的熵會(huì)一直增加到“熱寂”狀態(tài)為止，即整個(gè)宇宙中只存在不可利用的無(wú)效能量，無(wú)序狀態(tài)達(dá)到最大化。

對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，我們所處的地球，若在時(shí)間上以地質(zhì)年代來(lái)計(jì)算，則可以把地球當(dāng)作一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，不用擔(dān)心無(wú)序增加的問(wèn)題。只要太陽(yáng)繼續(xù)存在下去，地球就會(huì)與其進(jìn)行能量的交換。但是，若在時(shí)間上以人類(lèi)的紀(jì)年來(lái)計(jì)算，則只能把地球視為封閉系統(tǒng)，或半封閉系統(tǒng)（開(kāi)放的程度很?。Ｒ?yàn)?，目前就人?lèi)每日使用的有效能量(以化石燃料為主)來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于太陽(yáng)每日對(duì)地球輸入的有效能量（太陽(yáng)光）。化石燃料的形成需上億年，但化石燃料的使用，最樂(lè)觀的估計(jì)，不會(huì)超過(guò)500年。因此，從這個(gè)角度來(lái)考慮，在人類(lèi)紀(jì)年的時(shí)間范圍內(nèi)，地球可視為一個(gè)封閉系統(tǒng)。

在物理學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)當(dāng)中，無(wú)效的能量即可視為污染。污染不僅僅是針對(duì)環(huán)境的。

熵定律告訴我們，能量只能由有效的狀態(tài)（能量可以利用）變?yōu)闊o(wú)效的狀態(tài)（能量無(wú)法被再利用）。因此，悲觀的問(wèn)題很自然會(huì)產(chǎn)生：化石燃料耗盡時(shí)，也就是無(wú)效能量達(dá)到最大化，污染與無(wú)序的狀態(tài)達(dá)到最大化之時(shí)。那時(shí)的人類(lèi)，將面臨一個(gè)怎樣的生存環(huán)境與地球？