Hva er den andre loven om termodynamikk?
De tre lovene for termodynamikk styrer overføringen og oppførselen til all materie og energi i universet slik vitenskapen ofte forstår det. Oppsummert sier den første loven at mengden energi og varme i et lukket system forblir konstant; ikke mer energi kan komme fra et system enn det som ble lagt inn i det. Dette knytter seg til loven om bevaring av energi som sier at materie og energi ikke kan skapes eller ødelegges. Den andre loven om termodynamikk er en av de viktigste grunnlagene i naturen, ansvarlig for tidens pil og naturens irreversibilitet.
Uansett hvor ideelt et system kan virke å være, er det ikke noe som heter et perfekt system. Noe energi, enten det er elektrisk, termisk eller mekanisk, vil gå tapt ved friksjon og konvertere til spillvarme. Dette betyr at over tid vil den totale energien til et system gradvis nærme seg null med mindre utenfor energien tilføres. Mengden entropi eller forstyrrelse i et system vil nærme seg maksimalt, noe som betyr at det ikke kan gjøres noe nyttig arbeid i eller av systemet fordi dets molekyler og partikler er for uorganiserte. Den andre termodynamikkloven sier at systemer har en tendens til forstyrrelse fra en mer ordnet tilstand; en isbit i et glass vann vil smelte og varme det omgivende vannet litt, og sette de to systemene i likevekt.
Den andre loven om termodynamikk overstyrer den første loven; der den første loven slår fast at energiutbyttet aldri kan overstige energiinngang, holder den andre loven at energiutbyttet aldri kan være lik energiinngang på grunn av konstant tap av energi og tendensen til systemer til å nærme seg likevekt. Jo mindre energi et system har, desto mer entropi er til stede fordi det tar energi for å gjenopprette orden og redusere total entropi. Når energien i et system når en likevekt, er entropien maksimalt. Selv om en kopp varmt vann for eksempel vil avkjøles naturlig, krever det konstant påføring av varmeenergi for å holde vannet på en varmere temperatur.
Kosmologer ser på termodynamikkens andre lov for å skape teorier om universets eventuelle skjebne. Den vanligste teorien er at fordi universet i seg selv er et lukket termodynamisk system, vil dets entropi nærme seg maksimalt når stjernene brenner ut og blir sorte hull. Disse vil til slutt fordampe etter 100 billioner år, og forlate universet som et sterilisert tomrom for resten av evigheten, og hindre kvantumsvingninger.