就目前所知，热力学第二定律本身是一个基本定律，没有其他理论能够严格地推出它。当然，其他理论跟它没有不可克服的矛盾，否则就至少有一方是错的了。
我们对热力学第二定律正确性的信念，归根结底是建立在大量实验观察的基础上。迄今为止，没有发现违反热力学第二定律的现象。——这话可能要加个但书，对于大量粒子的体系是这样，而粒子数很少的体系有可能违反热力学第二定律，不过粒子数很少的体系的熵又是一个难以定义的量了。
我们来稍微解释一下这些要点。
热力学第二定律有好几种描述方式。常见的一种是：孤立体系（跟外界既没有物质交换，也没有能量交换，这其实是个很强的条件）的熵永远不会减小。
还有一种是：不可能把热量从低温物体传给高温物体，而不引起其它变化。请注意后边这一句，“而不引起其它变化”。单纯的把热量从低温物体传给高维物体，当然是可以的，空调就是干这个的，但那一定在其他地方产生了某种变化。对热力学第二定律的这种表述叫做“克劳修斯表述”。
克劳修斯
还有一种是：不可能从单一热源取走热量，把它完全转化成机械能。也就是说，热转化成功的效率不可能达到100%。请注意，反过来的过程，即功转化成热，效率却可以达到100%，摩擦生热就是这样的。机械能和电能之间，互相都可以以100%的效率转换。对热力学第二定律的这种表述叫做“开尔文表述”。
开尔文
因此，热和功或者电在本质上就是不同“品位”的能量。机械能和电能是高品位的能量，热是低品位的能量。高品位的能量可以完全转化成低品位的能量，低品位的能量却不可能完全转化成高品位的能量。所以，整个宇宙中高品位的能量只能越来越少，不能越来越多。这正应了那句话：从善如登，从恶如崩！
了解了热力学第二定律是什么，人们就很有兴趣问，能不能从已知的力学规律（无论是牛顿力学还是量子力学）推出它。回答是：到目前为止，都不能严格地推出。甚至在某种意义上，还可以推出相反的结论，——当然对此也都有解释，并没有推翻热力学第二定律。这件事叫做“庞加莱回归定理”，不过这个定理相当专业，就不能在这里介绍了。
联系客服
