熱力学
19世紀の熱力学科学の発展の過程で、通常の物理プロセスの時間の非対称性に関する簡潔で強力な一般的な説明が徐々にまとめられました。
明らかな時間の非対称性が発生する種類の物理システムは、常に巨視的なものです。特に、それらは膨大な数の粒子からなるシステムです。そのようなシステムは明らかに独特の特性を持っているので、多くの研究者がそのようなシステムの自律科学を開発することを約束しました。偶然にも、これらの研究者たちは主に蒸気エンジンの設計の改善に関心を持っていたため、それらのパラダイム的関心のシステム、および熱力学の初歩的な議論で依然として日常的に注目されているシステムは、ガスの箱です。
ガスの箱のようなものの説明に適切な用語を検討してください。そのような可能な限り完全な説明は、ガスとそのボックスを構成するすべての粒子の位置と速度および内部特性の仕様になります。その情報から、ニュートンの運動の法則と一緒に、他のすべての時間におけるすべての粒子の位置と速度を原理的に計算でき、それらの位置と速度によって、ガスとボックスの履歴に関するすべて表すことができます。しかし、もちろん、計算は非常に面倒です。そのようなシステムについて話し合う、より単純で、より強力で、より有用な方法は、ボックス全体のサイズ、形状、質量、動き、およびガスの温度、圧力、体積などの巨視的な概念を利用することです。結局のところ、ガスの箱の温度が十分に高くなると箱は爆発し、ガスの箱が四方から連続的に絞られると、それがなるにつれて絞ることが難しくなるのは法律上の事実です小さい。これらの事実はニュートン力学から推測可能ですが、それらを独自にシステム化することも可能です。位置や参照に関係なく、ガスの温度、圧力、および体積を互いに直接関連付ける一連の自律的な熱力学的法則を生成できます。ガスを構成する粒子の速度 この科学の本質的な原理は以下の通りです。
まず、熱という現象があります。物事は熱を吸収することで暖かくなり、放棄することで涼しくなります。熱は、ある体から別の体に伝達できるものです。暖かい体の隣に冷たい体を置くと、冷たい体が暖まり、暖かい体が冷えます。これは、暖かい体から冷たい体への熱の流れによるものです。元の熱力学的研究者たちは、簡単な実験と素晴らしい理論的議論によって、熱はエネルギーの形でなければならないことを証明することができました。
ガスが周囲とエネルギーを交換する方法は2つあります。熱として（異なる温度のガスが互いに熱接触する場合）と機械的な形で、作業として（ガスが押してウェイトを持ち上げるとき）ピストン）。総エネルギーは保存されているため、ガスに起こり得るすべての過程で、DU = DQ + DWとなります。ここで、DUはガスの総エネルギーの変化、DQはガスのエネルギーです。周囲から熱の形で得られ、DWはガスが周囲の仕事の形で失うエネルギーです。全エネルギーの保存則を表す上記の方程式は、熱力学の第一法則と呼ばれます。
熱力学の最初の研究者たちは、エントロピーと呼ばれる変数を特定しました。この変数は、逆に発生することのない通常の物理プロセスのすべてで増加しますが、決して減少しません。エントロピーは、たとえば、温かいスープから冷たい空気に熱が自然に伝わるとき、部屋の中で煙が自然に広がるとき、摩擦のために床に沿って滑る椅子が遅くなるとき、紙が経年で黄変するとき、ガラスが壊れるとき、およびバッテリーが切れたとき。熱力学の第2法則は、孤立したシステムの総エントロピー（有用な作業を行うために使用できない単位温度あたりの熱エネルギー）は決して減少しないことを示しています。
これら2つの法則に基づいて、巨視的物理システムの熱力学的特性の包括的な理論が導き出されました。しかし、法律が特定されると、ニュートン力学の観点からそれらを説明または理解するという疑問が自然に示唆されました。マクスウェル、J。ウィラードギブス（1839年-1903年）、アンリポアンカレ（1854年-1912年）、特にルートヴィヒエドゥアルドボルツマン（1844年-1906年）がこのような説明を想像する試みの過程で、時間は最初に物理学者の注意を引いた。
