■一滴有顏色的墨水滴於池塘之中，最初的時候墨水和池水還是很有「秩序」；然而慢慢地墨水卻會擴散開去，逐漸與池水混為一體。 網上圖片科學家很愛歸納，從世界各種各樣看似分散的例子中，找出當中的規律，以求指出一條在大部分場景下（最好當然是所有場景下）都能適用的法則。那麼有沒有這樣的法則，可以讓我們拿來理解整個宇宙的大概發展方向？
熱力學第二定律 從秩序變得混亂
其實可以說是有的！物理大師愛因斯坦當年就說過，如果要他猜想哪一個當時的理論可以維持最久、最難以被新的理論推翻，他會挑選熱力學（Thermodynamics）的原理。顧名思義，熱力學就是研究熱力、溫度等等概念真正意義的學科，因而會探索我們的世界在不同溫度下運作的情況；這樣的學科當然在工程等等領域有不少實際的應用及影響，但這個學科也包括了許多抽象的概念，可以應用於很多不同的場景。今天要和各位介紹的，就是熱力學之中的第二定律。
這個熱力學的第二定律，說起來博大精深，關聯上不少抽象的想法。這些今天我們都暫且不提，只介紹它的其中一個重要意義：根據這條定律，一個密閉的系統會慢慢由比較有「秩序」的狀態變成愈來愈「混亂」。這裡所提到的「秩序」及「混亂」，需要額外解釋一下：一個系統的各個部件，假如能整齊地分類，按照一些規則而「各如其分」地運作，就是這裡所說的「秩序」。
從這個角度看來，一隻雞蛋很有「秩序」：不同成份的物料各自分隔開來形成蛋黃、蛋白和蛋殼，我們怎麼能說一隻雞蛋「混亂」？相對來說，蛋黃、蛋白被混成一團的炒蛋，全無組織可言，就相對來說較為混亂了。
由此看來，這個熱力學第二定律其實跟我們日常累積起來的經驗很一致：我們大多見過一隻「有秩序」的雞蛋變成「一片混亂」的炒蛋；反過來說，倘若一團炒蛋在我們眼前轉回一隻雞蛋，我們自然會是嘖嘖稱奇了。同樣道理，假如我們將一滴有顏色的墨水滴於池塘之中，最初的時候墨水和池水還是很有「秩序」、涇渭分明地分隔開來；然而慢慢地墨水卻會擴散開去，逐漸與池水混為一體，變得「混沌」不堪了。
要想逆轉定律 就要外界能量
不過我們放眼四周，天下大勢，好像又不完全是「從有秩序變成混亂」：太陽系形成之前，我們現在身處的地方其實是一片虛空，大體上只有一大團的氫氣、部分氦氣和更少量的物質在到處「漂浮」。這樣的境界，跟現在很有規模的太陽系相比，應該反而是更「混亂」。我們現今的社會，有着各種各樣的結構，人與人、人與物之間的溝通無比複雜，相比起我們祖先四處收集野果、狩獵動物的生活方式，應該是現在的生活顯得萬分有「秩序」。那麼「告知」我們要從「有秩序」變成「混亂」的熱力學第二定律，是否本身就很有問題？
情況自然並不如以上所說的一團糟。這個第二定律，嚴格來說，只適用於與外界隔絕的密閉系統。要逆轉第二定律，從混亂變得有秩序，其實並非絕不可能：只是要達到這個目標，需要從外界注入能量。正因如此，人類社會一直以來的發展，都建基於我們可以運用到的能量來源。人類的這個能量來源與社會發展的關聯，下一次再和大家詳細分享。■張文彥 香港大學理學院講師
短暫任職見習土木工程師後，決定追隨對科學的興趣，在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位，修讀理論粒子物理。現任香港大學理學院講師，教授基礎科學及通識課程，不時參與科學普及與知識交流活動。