在看資料探勘論文的時候發現了一個詞——（entropy）不認識，搜了一下是中文是熵，但是熵是啥意思還是不知道，後來又度娘熵，發現一篇阮一峰的部落格解釋的挺有意思，雖然和資料探勘中的資訊熵不一樣，但是挺有哲理的。分享如下：

1、

有人曾經問我："成年後，有沒有書籍改變過你的世界觀？"

我想了想，還真有這樣的書。那時，我已經工作好幾年了，偶然在圖書館翻到一本舊書《熵：一種新的世界觀》（上海譯文出版社，1987）。

那本書是科普著作，介紹物理學概念"熵"。中學畢業後，我再沒有碰過物理學，但是沒想到讀完以後，我看待世界的眼光都變了。

"熵"這個概念非常簡單，很容易理解，但又異常強大，可以解釋很多事情。這篇文章，我就來談談，為什麼你應該懂得熵是什麼，它可能也會改變你的世界觀。

2、

為了理解熵，必須講一點物理學。

19世紀，物理學家開始認識到，世界的動力是能量，並且提出"能量守恆定律"，即能量的總和是不變的。但是，有一個現象讓他們很困惑。

（上圖中，單擺在兩側的最高點，勢能最大，動能為零；在中間的低點，動能最大，勢能為零，能量始終守恆。）

物理學家發現，能量無法百分百地轉換。比如，蒸汽機使用的是熱能，將其轉換為推動機器的機械能。這個過程中，總是有一些熱能損耗掉，無法完全轉變為機械能。

（上圖中，能量 E 的轉換，總是會導致能量損耗 ∆E。）

一開始，物理學家以為是技術水平不高導致的，但後來發現，技術再進步，也無法將能量損耗降到零。他們就將那些在能量轉換過程中浪費掉的、無法再利用的能量稱為熵。

後來，這個概念被總結成了"熱力學第二定律"：能量轉換總是會產生熵，如果是封閉系統，所有能量最終都會變成熵。

3、

熵既然是能量，為什麼無法利用？它又是怎麼產生的？為什麼所有能量最後都會變成熵？這些問題我想了很久。

物理學家有很多種解釋，有一種我覺得最容易懂：能量轉換的時候，大部分能量會轉換成預先設定的狀態，比如熱能變成機械能、電能變成光能。但是，就像細胞突變那樣，還有一部分能量會生成新的狀態。這部分能量就是熵，由於狀態不同，所以很難利用，除非外部注入新的能量，專門處理熵。

（上圖，能量轉換過程中，創造出許多新狀態。）

總之，能量轉換會創造出新的狀態，熵就是進入這些狀態的能量。

4、

現在請大家思考：狀態多意味著什麼？

狀態多，就是可能性多，表示比較混亂；狀態少，就是可能性少，相對來說就比較有秩序。因此，上面結論的另一種表達是：能量轉換會讓系統的混亂度增加，熵就是系統的混亂度。

（上圖中，熵低則混亂度低，熵高則混亂度高。）

轉換的能量越大，創造出來的新狀態就會越多，因此高能量系統不如低能量系統穩定，因為前者的熵較大。而且，凡是運動的系統都會有能量轉換，熱力學第二定律就是在說，所有封閉系統最終都會趨向混亂度最大的狀態，除非外部注入能量。

（上圖中，冰塊是分子的有序排列，吸收能量後，變成液體水，分子排列變得無序。）

5、

熵讓我理解了一件事，如果不施加外力影響，事物永遠向著更混亂的狀態發展。比如，房間如果沒人打掃，只會越來越亂，不可能越來越乾淨。

（上圖中，如果不花費能量打掃，房間總是越來越亂。）

為什麼"世間好物不堅牢，彩雲易散琉璃脆"？就是因為事物維持美好的狀態是需要能量的，如果沒有能量輸入，美好的狀態就會結束。

這就是我世界觀的變化。我從此認識到，人類社會並非一定會變得更進步、更文明。相反地，人類如同宇宙的其他事物一樣，常態和最終命運一定是變得更混亂和無序。過去五千年，人類文明的進步只是因為人類學會利用外部能量（牲畜、火種、水力等等）。越來越多的能量注入，使得人類社會向著文明有序的方向發展。

（上圖中，經過130多億年的膨脹，宇宙變得越來越無序了。）

6、

工業革命以後，人類社會的進步速度加快了，變得更加先進有序，消耗的能量也指數級地增長：水力不夠了用煤炭，煤炭不夠了用石油，石油不夠了用核能。

能量消耗越大，就會產生越多的熵。因此，人類社會始終處於一種矛盾狀態：整個社會變得更加有序和嚴密的同時，無序和混亂也在暗處不斷滋長。

我們只是依靠更大的能量輸入，在壓制熵的累積。不斷增加的熵，正在各種方面爆發出來：垃圾汙染、地球變暖、土地沙化、PM2.5、物種滅絕......甚至心理疾病、孤獨感和疏離感的暴增，我認為都是熵的增加對人類精神造成的結果。

我們需要能量，讓世界變得有秩序，但這樣是有代價的。物理學告訴我們，沒有辦法消除熵和混亂，我們只是讓某些區域性變得更有秩序，把混亂轉移到另一些領域。

7、

人類社會正在加速發展。表面上，我們正在經歷一個減熵過程，一切變得越來越有秩序，自動化帶來了便捷。但是，能量消耗也在同步放大，為了解決越來越多的熵，我們不得不尋找更多的能量，這又導致熵的進一步增加，從而陷入惡性迴圈。

迄今為止，人類一直能夠找到足夠的能量，解決熵帶來的混亂。但是，這種解決方式正變得捉襟見肘。如果我們繼續像現在這樣加速發展，那麼終有一天會出現能量缺口，地球上的能量不足以解決熵，那時一切就會發生逆轉，彷彿細小的裂縫演變成巨大的雪崩，秩序開始崩塌，世界走向混亂。

轉自： http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/04/entropy.html 

看到下邊有個評論也挺有意思的，分享一下：

Karl 說：

高中語文有節選，初中時看過，不大懂，只對“熵”這個字有一點印象，。
等學了高中物理化學就明白了，而且自己很自然的就會往生物和社會上套。
為什麼有水土流失，大海為什麼是鹹的，因為熵增是趨勢；
什麼是生命，生命就是一套偉大的“空調系統”，利用太陽能抵抗熵增；
農業為什麼偉大，因為人類能大規模利用太陽能抵抗熵增；
工業革命的本質是什麼，是化學能源的利用，和能源利用率的提高；
氮肥的發明為什麼偉大，因為人類終於能把石油的能量轉化為糧食了；
生物燃料為什麼是“邪惡”的，因為人要吃的玉米拿去給汽車燒，和“氮肥”恰恰相反。
……
整個世界就清晰了。
後來知道了還有“資訊熵”。
“熵”，確實就是目前最適用的世界觀。