( 英国科学家亚瑟·爱丁顿 )

在绝大多数的物理定律中并不包含时间的箭头，也就是说，无论时间是从过去流向未来还是从未来到过去的反演，并没有任何区别，物理定律同样成立。可是为什么在生活中，时间从来不会倒流呢？为时间的流向加上一个箭头的是热力学第二定律，它描述一个孤立的系统总会单方向地趋向于热平衡状态，其总熵值会一直增大。

“熵”可以被理解为一个描述孤立系统混乱程度的量，熵值越大，系统的混乱程度，也就是热平衡程度就越高。一个孤立系统的熵值总是会逐渐增大，逐渐趋于一个热平衡的稳定态，这个单向的过程也就决定了时间箭头的方向——只能是从过去到未来，作为一个孤立系统的宇宙，它的总熵值会一直增大，最终会达到宇宙各处温度都相同的热平衡状态。

史蒂芬·霍金在他的畅销科普书《时间简史》中，用了一章的篇幅来论述时间的方向，并且总结出了三种不同的时间箭头：首先是心理学的时间箭头，人们只会记住过去而不是未来，并且可以由此感受到时间的流逝，人们也很容易凭借生活经验看出电影是正放还是倒放。其次是热力学规定的时间箭头，即热力学第二定律所描述的时间的方向性。还有宇宙学中的时间箭头，宇宙在一个高度有序的状态下创生，在宇宙大爆炸之后，整个宇宙处于加速膨胀的过程，混乱度逐渐增加。正如地球引力并非永远指向人们的脚下，而是指向地心，时间箭头的方向也一直指向宇宙扩张的方向。霍金随后总结出，这三个时间箭头具有相同的指向，并且具有相同的本质。