按照「熱力學第二定律」，熵總是在不斷地增大。這就是說，能量密度的差別一直在減小。當所有能量密度的差別都完全取平的時候，就再也無法從能量榨出任何功來，宇宙也不會再有絲毫變化了。
讓我們來考慮一個表。一個表之所以能不斷走下去，是因為它的發條或電池中集中著能量。當發條松開或電池發生化學反應時，能量就從密度高的地方流向密度低的地方，由於這種流動的結果，表就會走下去。一旦發條完全松開或電池的化學變化完全結束，整個表裏的能量就完全拉平，不再會有能量在流動，因而表也就不再走了。它已經「衰亡」了。與此相似，當宇宙中的所有能量全部拉平時，我們就說宇宙「衰亡」了。
當然，我們可以把表的發條再一次上緊，或者換一個新電池。但為了把表上緊，我們就得使用我們肌肉的力量，從而使我們自己稍稍「衰老」一點。我們也可以買一個新電池，但是，那就得把它制造出來，而為了制造這個電池，人們的工業設備就必定會稍稍「衰老」一些。
我們可以通過吃東西來恢複我們自己肌肉的力量，但是，食物最初是由植物利用太陽的能量產生的。人類的工業設備主要依靠煤和石油工作，而煤和石油也是植物在遠古的年代用太陽能產生出來的。當地球上的各種事物「衰老」時，我們總是可以利用某種東西把它們的「發條」再一次「上緊」。而這類東西通常總要追溯到太陽能的作用，因此，太陽也是在不斷「衰老」。
太陽主要是由氫構成的，氫原子中每一個粒子所含的能量要比氦、氧、鐵等較為複雜的原子多得多。在太陽內部，由於氫不斷轉變成比較複雜的原子，能量密度就逐漸取平。在地球上的核動力發電廠中，由於鈾原子轉變成比較不那麼複雜的原子，也發生同樣的情況。今後我們一旦建成了氫聚變電廠，那麼，從某種意義上說，我們就將再現太陽上所發生的情況。
就我們目前所知道的情況看，太陽上的能量密度最後會完全取平，而太陽本身則將只含有中等大小的原子。對於宇宙中的所有其他恒星和宇宙中的每一件東西來說，這種說法也同樣成立。
如果熱力學第二定律是正確的，那麼，宇宙中每一個地方的能量密度就都正在不斷取平，從這個意義上來說，宇宙是在不斷衰亡著。假使情況確實是這樣，那麼，當宇宙中所有能量都完全均勻分布時，熵就將達到最大值，那時任何現象都不會再發生了。因為盡管所有能量都還全部存在，但它已不再會有任何流動，也不會成為發生某種現象的動力了。
這是一種令人憂慮的前景（假如第二定律確實在一切條件下都成立的話），但我們現在完全毋需恐慌。這個過程需要許多億億年才會終結，因此，不僅是在我們活著的時候，而且在整個人類存在的時候，甚至在地球還存在的時候，宇宙都會像目前這樣繼續存在下去。
第70節
試想像有九個人排成一個方陣——三個人一排地排成三行，每行每列都對得整整齊齊。我們可以把這種排列叫做有秩序的排列，因為它又整齊、又對稱，描述起來也很容易。如果這九個人每人都同時向前跨一步，那麼，他們將保持原來的隊形，這時的排列仍然是有（秩）序的。如果每個人都向後退一步或者向左或向右移一步，情況也是這樣。
但是，假定現在命令每個人都走一步，但前後左右都可以，並且每個人可以隨意選擇他的方向。這時，可能每個人都碰巧獨立地決定向前跨一步。在這種情況下，秩序就仍舊保持不變。
不過，其中任何一個特定的人選擇向前跨一步的可能性只有四分之一，因為他可以隨意朝四個方向當中的任一個方向走那一步，因此，所有九個人全部獨立決定向前跨一步的可能性只有4×4×4×4×4×4×4×4×4分之一，即只有1/262,144。
如果九個人全部向後退一步或全部向左或向右移一步，他們的秩序也同樣保持不變，因此，九個人同時朝同一方向走一步的總的可能性是4/262144，即1/65538。既然是這樣，你就可以看出，保持那種秩序的可能性是多麼微小，同時你也知道，如果讓那些人能夠自由行動，那麼，只要有一個人邁出一步，就完全足以破壞那個方陣，從而使有序的程度降低。盡管他們還是有很小的可能性同時朝同一個方向移一步，但是，下一步就完全有可能把那個方陣破壞掉。
這是個只牽涉到九個人、並且只容許有四個不同的運動方向的情形。在大多數自然過程中，我們卻要碰到無數億個可以用非常多種不同方式自由運動的原子。如果由於某種機會，這些原子在開始時有某種有序的排列，那麼以後任何一種自由的無規運動、任何一種自發的變化，都必定會降低那種有序的程度，換句話說，就是會提高無序的程度。
按照熱力學第二定律，宇宙的熵總是在不斷增大，這就是說，宇宙中的能量分布是在不斷地均勻化。可以證明，任何一種能夠使能量分布均勻化的過程，同時也會使無序程度增大。因此，由於構成宇宙的粒子可以自由地進行無規運動而使宇宙的無序程度不斷增大的這種趨勢，正好是熱力學第二定律的另一個方面，我們可以把熵看作是衡量宇宙中存在的無序程度的一個量。
如果我們用這種方式來看問題，我們就可以看到第二定律對我們周圍一切所起的各種作用了，因為所有自然變化顯然都是朝著提高無序程度的方向進行；只有當我們付出一定代價做出特殊努力時，我們才能使秩序得到恢複。我們的零星雜物總是在變亂，我們的房間和我們的衣服也總是在變髒，我們必須經常整理、打掃、洗滌，才能保持整潔。這可能使我們感到最好認為，這一切都是出於那條了不起的宇宙規律在起作用的結果——不過，我自己可一點也不這樣想。
第71節
假定我們從空間中很遠的地方，拍下一部地球繞太陽運轉的電影，然後把它放映得很快，使我們可以看到地球似乎在沿著它的軌道骨碌骨碌地轉動著。再假定我們先把這部影片順著從頭到尾放映一遍，然後又倒過來從尾到頭放映一遍。那時，我們能夠說出哪一種放映法正好看起來同地球在運動的時候一樣嗎？
你也許會說，從太陽的北極上方往下看，地球是逆時針方向繞著太陽轉的。如果看起來地球是在順時針方向運轉，那麼，我們就知道影片是在倒過來放映，因而時間是在向後退。
但是，如果你這時是從太陽南極的上方去觀察地球繞太陽的運動，地球就會是順時針方向繞著太陽運動。這樣一來，如果你看到的是順時針方向的運動，你怎樣知道你是在太陽北極上方看到時間在往後退，還是在太陽南極的上方看到時間在向前進呢？
你是無法回答這個問題的。就是在只牽涉到很少幾個物體的、非常簡單的過程中，也不可能說出時間到底是在前進還是在後退。對於這兩種情形，自然規律都是同樣成立的。如果你所考慮的是亞原子粒子，情況也是這樣。
大家全都知道，沿著某一彎曲的路徑隨著向前推移的時間而運動的電子，可以看成沿著同一彎曲的路徑隨著向後推移的時間而運動的正電子。如果你所考慮的僅僅是那個粒子，那麼，你就不可能確定其中哪一種說法是正確的。
在你無法說出時間究竟是在前進還是在後退的那些非常簡單的過程中，熵是不改變的（或者是改變得非常少，因而可以略去不計）。但是，在牽涉到許多粒子的一般過程中，熵總是會增大，換句話說，無序程度總是會增大。一個跳水運動員跳入遊泳池而濺起大量水花，一個花瓶掉在地上面碎成片片，許多樹葉從樹上掉落而散布在地面上——所有這些和我們周圍所發生的其他事情，我們都可以證明它們是會使熵增大的。我們習慣於看到熵在增大，並且往往用熵的增大來說明一切都在正常地進行，說明我們在時間中正在向前推進。要是我們突然看到熵在減小，那麼，我們唯一能做出的解釋就是：我們正在時間中往後退。
例如，假定我們正在看一部由日常生活構成的影片。倘若我們看到了濺起的水滴匯集在一起，而跳水運動員從水裏向上升到跳板上；倘若我們看到花瓶的碎片湊成花瓶並通過空氣跳回桌子上原來的地方；倘若我們看到地上的落葉自己集中起來並飛回樹上各個枝枝椏椏上，那麼，由於這一切都表明熵降低了，所以我們就知道，這一切完全同事物的正常次序相反，而那個影片肯定是倒過來放映的。事實上，當時間顛倒過來的時候，各種事件會變得那麼古怪，因此，那種場面會使我們發笑。
由於這個緣故，熵有時也被稱為「時間的箭頭」，因為它的穩步上升可以作為時間的「前進方向」的標志。不過，如果物體中的全部原子都正好以同樣的方式運動，那麼，所有這些顛倒的事情就是可能發生的。但發生這種事情的機會是如此之小，所以我們完全可以把這種可能性略去不計。
第72節
關於這個問題，我們所能給出的最可靠的答案是：誰也不知道。就我們所知道的情況而論，我們只能夠說，一切變化都朝著熵增大的方向、朝著無序程度增大的方向、朝著無規性升高的方向、朝著衰老的方向進行。然而，宇宙曾經一度占有一個很高的地位，才能使它在幾億億年裏一直這樣衰亡下來。但是，它是怎樣達到那樣高的地位的呢？
我能夠想出三個可能的答案，這三個答案都僅僅是猜測而已。
（1）宇宙中所產生的各種各樣的事物，我們並不全都知道。我們所觀察到的變化，確實全部是朝著熵增大的方向進行的。不過，也許在宇宙的某些地方，可能有一些變化在我們還無法進行研究的條件下，是朝著熵減小的方向進行的。在這種情況下，宇宙作為一個整體，就有可能一直維持下去了。這就是說，我們所能觀察到的、似乎在衰亡的，只是宇宙的一小部分，而在其他地方卻在發生著可以抵消這種衰亡的上升運動。
（2）假定宇宙在任何地方都沒有發生熵減小的情況，因而它一直衰亡下去。在熵達到最大值時，宇宙中的所有能量全部均勻分布，因而時間就既不會向未來，也不會向過去推進，但是，所有能量都仍然存在，而宇宙中的所有原子全都占有這些能量的一部分，所以它們會進行無規運動。
這樣一來，通過這種完全無規則的運動，可能有一定數量的能量偶爾集中在宇宙的某一部分，也就是說，通過無規運動，又一次產生了一定的秩序。不過，一旦發生了這種情況，那一部分宇宙就會再一次開始衰亡。
很可能，熵達到最大值是巨大的無限宇宙的正常狀況，要經過很久很久的時間（這是指我們通常的時間尺度）才發生一次能量集中，並且每一次又只有很小一部分宇宙獲得某種秩序，而我們現在就恰好處在這樣一小部分宇宙中。
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