熵增,或稱熵增原理,是熱力學中的一個基本概念,指的是在孤立系統中,熵(一個衡量系統無序程度的物理量)不會減少,只會增大或保持不變。這個原理說明了孤立系統自發的演化方向,即系統自發的過程是朝向更加無序和混亂的狀態發展。
熵增現象廣泛存在於各種物理系統和過程中。例如,在一個封閉系統中,熱量會自發地從高溫物體傳向低溫物體,導致系統的總熵增加。在化學反應中,固體溶解、氣體擴散等過程也會導致熵的增加。
熵增原理不僅是熱力學第二定律的體現,而且對生物學、資訊理論等領域也有重要影響。在生物學中,生命的代謝過程建立在生物化學反應的基礎上,生命的維持過程實際上是一種抵抗熵增的過程,即通過有序的生物過程來對抗周圍環境的無序化。在資訊理論中,熵用來衡量信息的不確定性和隨機性,這與熵在熱力學中衡量系統無序度的概念是相通的。
總的來說,熵增原理描述了宇宙中的一個基本趨勢,即隨著時間的推移,系統的無序度和混亂度傾向於增加。