自然界的微觀粒子(如原子、分子)幾乎都在不停地運(yùn)動(dòng)。對(duì)于實(shí)際的孤立系統(tǒng)，其中的過程往往都是不可逆的，因此根據(jù)熱力學(xué)第二定律(熱力學(xué)第二定律與熵)可知，系統(tǒng)的熵只增不減。克勞修斯認(rèn)為隨著時(shí)間的流逝，宇宙的熵也會(huì)逐漸增加，最終達(dá)到最大，也就是說宇宙將會(huì)走向熱寂。1871年，麥克斯韋首先對(duì)熱力學(xué)第二定律導(dǎo)出的“熱寂理論”發(fā)起詰難。在麥克斯韋之后更有科學(xué)家對(duì)熱力學(xué)第二定律本身產(chǎn)生質(zhì)疑，但是卻苦于找不出破綻。甚至一些觀點(diǎn)認(rèn)為宇宙是開放系統(tǒng)，不是孤立系統(tǒng)，因此熵增原理不適用。幸運(yùn)的是，1895年龐家萊歷史性地證明了后來(lái)被稱為龐加萊回歸的定理，它可以對(duì)熱寂理論是否正確做出更好的回答。
龐加萊回歸
一個(gè)處于有限空間內(nèi)的保守力學(xué)系統(tǒng)，在足夠長(zhǎng)的時(shí)間后將回復(fù)到初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)附近。
當(dāng)然上述表達(dá)只是一種通俗的表達(dá)。例如，若大量粒子在有限空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要任何一個(gè)粒子的位置或速度發(fā)生變化就認(rèn)為系統(tǒng)微觀狀態(tài)發(fā)生變化。龐家萊回歸表明這些粒子在經(jīng)過漫長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后又可以無(wú)限接近歷史上經(jīng)過的任意狀態(tài)，即回復(fù)。但這個(gè)回復(fù)的時(shí)間往往非常長(zhǎng)，對(duì)于宏觀系統(tǒng)，回復(fù)時(shí)間可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地球年齡，因此實(shí)際上幾乎不會(huì)發(fā)生。因此孤立系統(tǒng)的熵理論上也是可以減小的，只不過這個(gè)平均時(shí)間非常漫長(zhǎng)。也就是說在孤立系統(tǒng)中觀察到熵增是大概率事件，而觀察到熵減是小概率事件。
一個(gè)很有意思的話題是，由于人和世間萬(wàn)物都由粒子構(gòu)成，那么龐家萊回歸是否意味著歷史可以重現(xiàn)，人死后可以復(fù)活呢？當(dāng)然這還涉及到另一個(gè)問題：宇宙是否是有限的。
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