小知识，大挑战！本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。
今天来开始讨论的概念是熵。 熵是一个很难理解的概念，所以在这个视频中，将帮助你去理解什么是熵。我们不会研究熵在未来所带来的深远影响，如宇宙的热死亡或类似的东西，而是将专注于一些基础的知识，如熵究竟是什么，随后视图给出一个直观的解释帮助大家更好理解什么是熵。
或许你已经听说过熵是用于度量无序的程度，也可用于衡量一个系统中混乱程度，但这到底又是什么意思？
我们将通过理解这个方程究竟代表了什么含义来理解如何计算熵，看到这个公式别担心，你只需要具有高中水平的数学，就能听懂随后的内容。
让我们从一个比较抽象的想法开始，在这里，假设有一个盒子，在这个盒子里，我们有一定数量的粒子，这里暂且假设现在盒子里有 3 个粒子。
这些粒子具体是什么在这里并不重要，重要的是这些粒子各自都携带一定量的能量，我们将在此假设他们只能携带指定数量的能量。
这里我们绘制 5 条线，每条线表示一个能级，也就是处于这个位置粒子所能够携带能量大小，从下向上依次增加能级，分别是 e、2e、这里 e 表示能量单位并不没有什么实际意义只是为了把问题说清楚。
如果我们假设合作的能够承载能力为 的话，那么就要求盒子中 3 个粒子的能量之和为 5e, 这样一来这 3 个粒子一共会有多少种组合，也就是有多少微状态，一共有 6 种状态分别是
- A,B(E) + C 3E
- A,C(E) + B 3E
- B,C(E) + A 3E
- A,B(2E) + C E
- A,C(2E) + B E
- B,C(2E) + A E
简单总结一些一个具有 5e 能量盒子中放置 3 粒子的排列组合有 6 种，也就是这个系统具有 6 种微观态的系统，那么一个系统具有多少微观态对于理解其熵值也很重要。
- S 表示熵
- 表示微状态的数量
- 是玻尔兹曼常数
图 熵是对这个特定系统的无序性的衡量，我们已经在上面看到了，这里有 6 种不同的方式来组合粒子，这个系统的熵就等于玻尔兹曼常数乘以 6 的自然对数。
假设系统只能包含 3e 能量，那么对于 3 个粒子组合方式只有一种就是 3E，这样系统的微状态就是 1
那么到现在为止大家对熵是如何衡量系统是不是有比较直观认知，在第一个系统中，粒子组合方式比较多，也就是说这个系统存在多个微状态，熵值比较高，也就是说我们难以推测系统到底处于哪一个微观状态。所以这个系统是无序的。
而第二个系统只有一种微状态，所以我们可以确定当前系统所处状态，也就是系统是问题的，熵的值比较低。
上面已经简单解释熵是如何衡量系统有序性，如果回到之前看的那个系统，就是总能量为 5e 的一同，盒子里有 3 个粒子，系统有 6 个不同的微观状态，那么当我们计算这个系统的熵时，我们做了一个隐含的假设就是在这个系统处于 6 个微观状态的概率是均等。
