热力学
在19世纪热力学科学发展的过程中，对普通物理过程的时间不对称性的简洁，有力和普遍的解释逐渐融合在一起。
出现明显的时间不对称的物理系统总是宏观的。更具体地说，它们是由大量粒子组成的系统。由于此类系统显然具有独特的特性，因此许多研究人员致力于开发此类系统的自主科学。碰巧的是，这些研究人员主要关心的是改进蒸汽机的设计，因此，对于他们来说，范式化的兴趣系统（在热力学的基本讨论中仍经常被人们所吸引的）是一箱气体。
考虑什么术语适合描述类似气体的盒子。最充分的说明是构成气体及其盒子的所有颗粒的位置，速度和内部特性的详细说明。根据这些信息，再结合牛顿运动定律，原则上可以计算出所有其他时间所有粒子的位置和速度，并借助这些位置和速度，计算出有关气体和盒子历史的一切可以代表。但是，计算当然是很麻烦的。讨论此类系统的一种更简单，功能更强大且更有用的方式将使用宏观概念，例如整个盒子的大小，形状，质量和运动以及气体的温度，压力和体积。毕竟，这是一个类似法律的事实，如果将一盒气体的温度升高到足够高的水平，则该盒会爆炸，并且如果从各个侧面连续挤压一盒气体，它将变得越来越难以挤压。较小。尽管这些事实可以从牛顿力学推论得出，但是可以将它们自己系统化，以产生一组独立的热力学定律，这些定律直接将气体的温度，压力和体积相互关联，而无需参考位置和位置。气体所组成的粒子的速度。该科学的基本原理如下。
首先，有一种叫做热的现象。事物通过吸收热量而变暖，而放弃热量则变凉。热是可以从一个身体转移到另一个身体的东西。当将冷的物体放置在温暖的物体旁边时，冷却的物体会变热，而温暖的物体会冷却，这是由于热量从较温暖的物体流向较冷的物体。最初的热力学研究者能够通过简单的实验和出色的理论论据证明，热量必须是能量的一种形式。
气体可以通过两种方式与周围环境进行能量交换：作为热量（例如当处于不同温度的气体彼此热接触时）和以机械形式（作为工作）（例如当气体通过推动而举重时）活塞）。由于总能量是守恒的，因此在某种情况下，气体可能发生任何情况，DU = DQ + DW，其中DU是气体总能量的变化，DQ是气体的能量DW是从周围环境中获取的热量，而DW是气体以功的形式向周围环境损失的能量。上面的方程表示总能量守恒定律，被称为热力学第一定律。
热力学的最初研究者确定了一个变量，即熵，该变量在所有普通的物理过程中都会增加但不会减少，而这些过程永远不会反向发生。例如，当热量从暖汤自发地传递到凉爽的空气中，当烟雾自发地散布在房间中，当椅子因摩擦而在地板上滑动而变慢，纸张随着时间变黄，玻璃破裂，以及当电池电量耗尽时。热力学第二定律指出，一个孤立系统的总熵（单位温度无法完成有用功的热能）永远不会降低。
基于这两个定律，得出了宏观物理系统热力学性质的综合理论。但是，一旦确定了定律，就自然会提出用牛顿力学来解释或理解它们的问题。正是在麦克斯韦，J。威拉德·吉布斯（J. Willard Gibbs，1839–1903），亨利·庞加莱（HenriPoincaré，1854–1912），特别是路德维希·爱德华·博兹曼（Ludwig Eduard Boltzmann，1844–1906）的尝试中，想像这样的解释：时间首先引起了物理学家的注意。
