为什么从科学的角度来看熵如此难以理解？

事实上，熵的概念以多种形式出现，但都描述了同一个概念。热力学熵首先由克劳修斯指出，它是热力学循环中某些部分守恒的量。这些等熵相被称为绝热相和对应周期，即系统中没有热流进出。你可以把熵理解为，无法做功的能量的度量。这显然对理解一般的热力学非常有用，因为做一些有用的事情是任何热机的核心要求。

玻尔兹曼通过统计力学的发展扩展了对熵的理解，在统计力学中，热力学性质是根据统计行为的组成元素来理解的。因此，系统的熵被定义为与大量相同的微观状态相对应的宏观状态（著名的玻尔兹曼熵公式实际上是由马克斯·普朗克根据玻尔兹曼的思想推导出来的）。你可以称之为最大随机条件。这解释了与熵变相关的不可逆性，因为最大熵对应于最可能的微观状态构型。

因此，降低熵需要从最可能的状态到较不可能的状态。这并不是说它不会发生，只是它很快变得不太可能发生，以至于永远不会发生（除非您在系统上工作）。例如，一个被打碎的酒杯自动修复的概率非常低，以至于宇宙的年龄可能不足以让它发生。毕竟，概率仅仅指定了观察的可能性，而不禁止这样的观察。这就是微观物理的可逆性和宏观物理的不可逆性可以调和的地方。

熵也是信息科学的重要组成部分。克劳德·香农引入香农熵来量化信息流的随机性。在量子计算的发展和理解中，这种熵的形式被广泛应用于量子信息科学中。本质上，高熵态是最可能的状态。这有什么难理解的？此外，宇宙热死的概念可以这样理解。从一个低熵的宇宙演化到一个最大熵的宇宙，将对应于宇宙处于最可能的构型。在这种状态下，平均来说什么都不会改变。从本质上说，宇宙将变得静止。

一个主要的问题是，为什么宇宙一开始是在一个低熵状态（即，低概率状态）？这是一个未解的物理学之谜。至于说熵与时间之箭有关，那只是巧合。通过测量公理，时间之箭已经包含在我们最成功的量子理论中。虽然人们对这些可能知之甚少，但它们将不可逆性引入了其他确定性的进化中。