浩瀚的宇宙誕生於一場震撼的爆炸，如今我們所見到的宇宙形態，正是無數微觀粒子——分子、原子、電子等不懈運動的集聚展現。在闡釋物質行為的分子動理論中，分子被認為是在不停歇地進行混亂的運動。

此時有人會困惑，既然地球上永動機的存在似乎並不可能，那為何在廣袤宇宙直至微觀原子的深處，卻能持續不斷的運轉呢？

永動機的概念最早在西元1200年前後浮現，其發源於印度，並通過宗教傳播途徑輾轉至伊斯蘭和歐洲世界。在歐洲，永動機的概念引起了極大的興趣與研究熱潮。永動機被定義為一種在無需外接能源輸入或僅依賴單一熱源的情況下，能夠持續運動並做功的機械裝置。

為何永動機終究未能問世？第一類永動機的構想——不消耗任何能量而能永久對外做功的機械裝置——直接違反了能量守恆定律，該定律明確指出：能量既不會無緣無故地產生，也不會無端端地消失，它只是在不同形式或物體之間進行轉化，而總量恆定。

考慮到能量守恆，永動機的不存在性就顯得理所當然了，因為在機械運動中，摩擦力的作用會將一部分機械能轉化為內能。

而第二類永動機設想則是從自然界中，例如海水或空氣中無休止地吸收熱量，轉化為機械能。雖然看似符合能量守恆定律，但它卻與熱力學第二定律相悖。該定律表明，內能不可能在無損耗的情況下全部轉化成機械能。

因此，永動機違反了熱力學定律，其實質無法實現。

至於物質的分子不停進行無規則運動的原理，1827年由植物學家布朗首次發現，並以花粉為例，懸浮於水中的花粉會展現出永不停歇的無規則運動，這便是所謂的布朗運動。實際上，不僅是花粉，膠體等微粒在液體中同樣會顯現這一現象。

分子，作為維持物質物理性質與化學性質的最小單元，它們實際上在永不停息地進行無規則運動，分子間既有引力又有斥力，並且分子間存在空隙。

氣體分子之間的距離通常較大，作用力相對較小，因此氣體具有較好的流動性，易於壓縮；而液體分子間的距離較短，分子間的引力和斥力相互平衡，導致液體沒有固定的形態但不易壓縮；固體分子間距離則更小，分子間作用力大，導致固體具有固定的形態且不易壓縮。

物體受熱時，分子運動會加劇，分子間距增大，這種現象被稱為熱脹冷縮，這也是分子無規則運動被稱為熱運動的原因。

至於分子為何能永不停歇地進行無規則運動，這源於構成物質的分子本身攜帶的能量（機械能），每個分子都因其攜帶的能量而運動。儘管單個分子的運動遵循力學規律，但集體運動則呈現統計學規律，表現出無規則性。

實際上，宇宙間萬物都蘊含能量，理論上只有在絕對零度時，物質才不具有能量也不運動，但絕對零度實際上是不可能達到的。因此，所有高於絕對零度的存在都擁有能量，並因此而運動。

換言之，不僅分子與原子，宇宙中的一切事物都在能量的不斷迴圈中運動，而能量是遵循能量守恆定律的。

值得一提的是，永動與永動機並不是相同的概念。首先，要理解永動機與分子的無規則運動是兩回事。其次，分子的無規則運動看似無需能量供給，實際上，宇宙中所有物質的運動源自宇宙誕生時的純能量，分子、原子等構成了物質，因此可以說宇宙的運轉是基於宇宙中存在的無數分子、原子和電子等。

我們還需要理解，永動機並非指一種可以永久“動”的機器。如果將永動機定義為永遠能動的機器，那麼我們每一個人都是永動機，因為我們體內的原子中電子在不斷地運動，而宇宙中的所有粒子也都在不斷地運動。但把整個宇宙看作永動機就犯了誤解，因為粒子的運動無法做功，所以宇宙本身並不是永動機。

據熱力學之父開爾文的預測，宇宙的最終命運可能是達到熵的最大化，屆時所有物質將衰變為輕子和光子，宇宙進入熱力學平衡狀態，這或許就是宇宙的終結點。