恆星是怎麼產生的呢？在標準的理論中，恆星產生於一團氣體雲，氣體雲受到外部的擾動，開始收縮，然後大部分物質凝聚成一團，引力的能量轉化為熱量，引燃核反應，恆星就這樣誕生了。

（圖片來自Wikipedia）

有些人會覺得，這種現象似乎違反了熱力學第二定律，也就是熵隨著時間增長。熵是對物質無序程度的一種衡量。一開始的氣體雲，氣體佔據的空間這麼大，當然非常無序；在變成恆星之後，似乎就變得有序多了。在這個過程中，難道熵不是減少了嗎？

當然不是。

人的直覺很多時候並不可靠。我們一眼看去有序的東西，很可能並不像我們想象中那麼有序；一眼看上去無序的東西，也不一定真的就毫無秩序可言。凡事最好還是具體算一算，這樣才能準確知道。好在，在恆星形成的這個過程中，我們不需要真的做具體的計算。只要換個角度來考慮，很顯然就能得出恆星形成的過程中熵也會增加的結論。

恆星形成的第一步是氣體雲的凝聚。在凝聚的過程中，引力勢能轉化為內能，將氣體加熱。本來，如果沒有這個轉化過程的話，氣體雲的凝聚可以看成理想氣體的絕熱壓縮，在這個過程中熵本身就會增加。再加上引力勢能轉化成的內能之後，熵當然就變得更大了，因為氣體分子的運動更加快更加雜亂無章，也就更加無序。在氣體雲凝聚，然後提升到足夠的溫度之後，核反應開始之後，熵就變得更大了，因為核反應帶來的熱量，以及各種粒子的產生。

所以，恆星產生的過程並沒有違反熱力學第二定律。在這個過程中，熵反而大幅增加。這又是物理學的勝利：我們透過此時此刻在地球表面做的實驗，就能推斷遙遠往昔在宇宙中發生的事情。

熱力學第二定律即熱量從高溫物體流向低溫物體是不可逆的。恆星的溫度傳遞只能是由高向低，並不違反這個定律。但是，從大的方面來看，恆星組成星系，所有的物質和能量最後都會被黑洞吸收，光不可逃離，溫度也不例外。而這個溫度釋放和回收過程，說明物質和能量還有熵增熵減，都在這個系統內迴圈，為一個平衡系統。

熵增或熵減形容的只是獨立迴圈系統的單向性。我們不能因為水向低處流的特性說它違反了地球水迴圈系統的水蒸發過程。

這個宇宙中的任何封閉的迴圈系統都同時是一個平衡系統，它們都遵循能量守恆定律和質量守恆定律。熵增形容的是這個迴圈系統的單向性——溫度由高向低傳導，水由高向低處流。任何一個獨立的迴圈系統都同時包含熵增和熵減過程。

自然界，我們看到了地球上水向低處流，百川納海，卻忽略了水的蒸發，擴散全球，重新凝聚為水；我們看到了熱量（溫度）從高向低的傳導特性和釋放過程，卻忽略了物質的聚攏，能量的匯聚，也是溫度的吸收過程；我們看到了地球上物質的有序變無序過程卻忽略了地球也是個大型改造場，地質的運動會回收所有無序的物質高溫回爐重組再經過火山噴發出來……

在人類社會中，似乎大部分都是從有序變的無序，其實不然。我們的法律和道德約束，都是為了讓無序的人類社會活動由無序變得更有序；由山村到城區的改造，難道不是讓住所變得更合理規範有序的過程？

熵，就是質量守恆定律與能量守恆定律的集合體。