通过上一节的讨论，你应该明白，熵增定律及其所有推论完全基于一个事实：宏观物理世界中的所有物体都由大量独立分子组成，由于样本数量极多，我们做出的所有预测都拥有极高的精准度，几乎可视为百分百准确。但是如果物质的量非常非常少，这样的预测就没那么靠得住了。
举个例子，如果在上一节中我们讨论的不是整个房间的所有空气，而是很少的一点点空气，比如说一个边长仅有百分之一微米[99]的立方体，那情况就完全不一样了。事实上，由于我们的立方体体积只有1018立方厘米，它包含的分子数量只有 个，那么所有分子聚集在立方体中一半空间的概率是 。
从另一方面来说，由于立方体体积极小，分子位置更新的频率是每秒5×1010次（0.5千米/秒的速度除以106厘米边长），所以立方体空了一半的情况我们大约每秒都能看到好几次。不用说，在我们这个小小的立方体里，部分分子聚集在某个角落的情况更容易发生。比如说20个分子在左10个分子在右（也就是左边的分子只多了10个），这种情况发生的频率是
即每秒发生50,000,000次。
因此，微观尺度下空气分子的分布其实并不均匀。如果放大足够的倍数，你会看到气体内的分子不断聚成小团，然后很快散开，但其他位置又会出现类似的分子团。这种效应叫作密度涨落，它在很多物理现象中扮演了重要的角色。比如说，阳光穿过大气的时候，空气中不均匀的分子团会散射蓝光，所以你才会看到蓝色的天空，太阳看起来也比实际颜色更红。落日时太阳变红的效应表现得特别明显，因为这时候阳光必须穿过靠近地面的密度最大的空气层。如果没有密度涨落效应，天空将一片漆黑，我们在白天也能看到星星。
普通**也有密度和压力的涨落效应，只是看起来不那么明显；所以我们可以换一种方式来描述布朗运动：水中的悬浮微粒之所以会被推来挤去，是因为它在不同方向上受到的压力总在快速变化。当**被加热到临近沸点时，密度涨落变得更加明显，让**看起来略带乳白色。
现在我们可以问问自己，对于这种主要受统计涨落效应影响的小物体，熵增定律还管不管用呢？譬如说，一辈子都被周围分子推来搡去的细菌当然会对“热无法完全转化为机械运动”的描述嗤之以鼻！但是在这种情况下，与其说熵增定律失效，我们不如说它失去了意义。事实上，熵增定律描述的是，分子运动不能完全转化为包含海量独立分子的宏观物体的运动。但对于尺度不比分子大多少的细菌来说，热运动和机械运动之间的分野其实并不存在；它感受到的分子碰撞和我们在拥挤人群中感受到的推搡完全一样。如果我们是细菌，那我们只需要把自己绑在飞轮上就能制造出第二类永动机，但如果真是这样的话，我们就失去了能够理解、使用机械装置的大脑。所以我们不是细菌，这也没什么可遗憾的！
乍看之下，生命体的存在似乎完全违反了熵增定律。事实上，一株生长的植物能将简单的二氧化碳分子（来自空气）和水分子（来自大地）组合起来，制造出组成自己身体的复杂有机物分子。简单分子变成复杂分子意味着熵减；木头燃烧或者腐烂，将自身分子转化为二氧化碳和水蒸气，这才是正常的熵增过程。那么植物真的违反了熵增定律吗？难道它们生长的力量真的来自古代哲学家所说的神秘“生命力”？
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