Rewrite一下 我重點放在前面 對熵(Entropy)的介紹移到後面想看得自己再看
1. 熵到底是什麼?
Entropy是衡量一個系統的"無序程度"以及系統包含訊息多寡。以熱力學系統來說
一個系統的無序程度越高、包含的訊息就會越多、Entropy就會越高
舉個例子，你用樂高組成一隻恐龍 此時有序程度高，系統資訊較少，Entropy低
你兒子把這隻恐龍打落到地上散成一團 此時無序程度高，系統資訊較多，Entropy高
2. 無序程度 跟 資訊量如何連結? 看起來沒有直接關係?
有序度高的東西，就代表有規則，規則會限制每個元件(物理學中就是粒子)的排列組合
譬如暴龍上面有了頭 下面就一定是手，你不可能亂接一隻螺旋槳 這樣就不是暴龍了
描述這樣的系統 你不用每一個元件的狀態都描述 因為它有一些規則 A後面一定得B
所以你不用AB都描述
相對之下散落到地上的一團積木 隨便怎麼排都可以 都是"亂"
每塊積木自由度都非常之大 但要描述的時候 你每塊積木都得描述 所以包含的資訊多
3. 上面積木的例子太日常了 對應到真實物理?
最常見的就是冰和水蒸氣。 冰是水的結晶態，有晶格，代表水分子照一定方式排列
物理學上判斷方式常見是看對稱性 晶格有平移對稱性 你平移一個晶格邊長
得到的晶格和原來的一模一樣 同理某些晶格還會有旋轉對稱性
有對稱性 代表有序度高 代表Entropy低
相反的 水蒸氣 沒有晶格 每個氣體分子都可以亂飛 非常無序 Entropy高
4. OK，阿這些廢話跟時間方向有什麼關係?
霍金提出過時間箭頭和熵增有關(雖然未獲得學界認可)
即時間的方向 就是熱力學熵增的方向。基本上天能的腦洞就是從這裡立論的:
如果我把熵增變成熵減，那是不是時間就會逆轉? (沒人知道答案)
5. 為什麼現在世界的時間方向一定是全宇宙熵增?
a. 機率問題
回到上面那個積木恐龍 如果你今天有N塊積木隨機排列 只有一種排法能排成恐龍
但是有超級多種方法可以排成地上那陀亂七八糟玩意 所以機率來說
當然是變成一堆散落地上的機率大
b. 資訊不可逆
一隻積木恐龍 和一隻積木鱷魚 打散到地上以後都散落成一團 你無法分辨
是從恐龍打散的 還是從鱷魚打散的 因為還原回去需要的重要資訊已經遺失
這是常見的解釋 不過沒人敢保證一定對