“A entropia de um sistema isolado sempre aumenta” como fica essa afirmação na mecânica estatística? Ela tem a probabilidade de diminuir?

Não é assim. A lei é: "A entropia de um sistema isolado nunca diminui". Mas pode ficar constante, se ele experimentar uma transformação reversível. Em um sistema isolado (consequentemente fechado) ela nunca diminui. Isso decorre, exatamente, da Física Estatística, da qual a Termodinâmica é uma interpretação macroscópica. Trata-se do "Teorema H", de Boltzmann: http://en.wikipedia.org/wiki/H-theorem.