Leo Szilard proporcionó una de las respuestas más famosas a esta pregunta en 1929. Szilard señaló que si el demonio de Maxwell realmente existe, entonces el proceso de observar las velocidades moleculares y obtener información producirá inevitablemente un consumo de energía y entropía adicionales. La paradoja de Loschmidt, también conocida como paradoja de la reversibilidad, señala que si las partículas microscópicas cumplen con las leyes dinámicas de la reversibilidad del tiempo y se invierten, el sistema producirá una disminución de la entropía, lo que obviamente es contrario al principio de aumento de entropía.
En respuesta a esta paradoja, Boltzmann propuso que el proceso de aumento de entropía no es un proceso monótono, pero para un sistema macroscópico, la probabilidad de aumento de entropía es mucho mayor que la probabilidad de disminución de entropía incluso si; Cuando se alcanza el equilibrio térmico, la entropía también fluctuará cerca de su valor máximo. Cuanto mayor sea la amplitud, menor será la probabilidad de fluctuación. Algunos resultados experimentales existentes coinciden básicamente con la descripción de Boltzmann.
La segunda ley de la termodinámica es una ley basada en la observación y resumen de resultados experimentales. Aunque en cien años no se ha descubierto ningún fenómeno experimental contrario a la segunda ley, la exactitud de la segunda ley no puede demostrarse estrictamente teóricamente. Desde 1993, académicos como Denis J. Evans han cuestionado teóricamente la segunda ley de la termodinámica y han publicado algunas teorías sobre las "fluctuaciones de entropía" desde la perspectiva de la termodinámica estadística, como la más importante teoría FT. Luego, en 2002, G.M. Wang et al. publicaron un artículo titulado "Prueba experimental de que los sistemas pequeños violan la segunda ley de la termodinámica en poco tiempo" en "Physical Review Letters". Desde la perspectiva de la observación experimental, el principal proyecto que demuestra que la reacción espontánea de reducción de entropía de sistemas térmicos y sistemas aislados es posible bajo ciertas condiciones: la paradoja de Gibbs
La relación de Boltzmann da a la entropía una representación que no es extendido. Esto lleva a una conclusión que viola claramente la segunda ley de la termodinámica, la paradoja de Gibbs, que permite que la entropía de un sistema cerrado disminuya. En la explicación habitual, se cita la indistinguibilidad de las partículas en la mecánica cuántica para ilustrar que las propiedades de las partículas en el sistema no afectan la entropía del sistema para evitar esta paradoja. Sin embargo, un número cada vez mayor de artículos adopta ahora la opinión de que los cambios en la interpretación de la entropía simplemente ignoran los efectos de los cambios en la disposición molecular. Sin embargo, la ecuación de Sackur-Tetrode existente es una extensión de la interpretación de la entropía de los gases ideales. Ver: Teoría de la muerte por calor
La teoría de la muerte por calor es una teoría que extiende la segunda ley de la termodinámica a todo el universo. La energía del universo permanece sin cambios y la entropía del universo tenderá a ser máxima. Con este proceso, la capacidad del universo para seguir cambiando se vuelve cada vez más pequeña, y diversos movimientos, como los de la mecánica, la física, la química y la vida, se convierten gradualmente en movimientos térmicos, alcanzando finalmente un estado de equilibrio térmico en el que las temperaturas son iguales en todas partes. En este momento, no se producirán cambios y el universo se encuentra en un estado muerto y eterno. La teoría de la muerte térmica del universo es sólo una suposición posible.
Si aplicamos la primera y segunda leyes de la termodinámica al típico sistema aislado del universo, obtendremos las siguientes conclusiones: 1. La energía del universo se conserva,2. La entropía del universo no disminuye. Entonces conseguiremos que la entropía del universo eventualmente alcance el máximo, es decir, el universo eventualmente alcanzará el equilibrio térmico, que es el llamado silencio térmico.
En el siglo XIX, hubo dos refutaciones influyentes de la teoría de la muerte por calor. Una es la "teoría ondulatoria" propuesta por Boltzmann (1872), y la otra es la refutación de Engels con el movimiento inmortal en "Dialéctica de la naturaleza" (1876). La comprensión actual del universo (1. El universo se está expandiendo; 2. El universo, como sistema autogravitacional, es un sistema inestable con capacidad calorífica negativa) señala que el universo es un sistema termodinámico inestable, y no existe en el modelo de universo estático. El estado de equilibrio supuesto, por lo que su entropía no tiene valor máximo, es decir, el silencio térmico no existe.