时间在直观上是明显的，但在逻辑上很难确定。它犹如奔腾的江河，川流不息，一往无前，但又像相对论所描述的那样玄妙不可思议。
时间的这种奇怪特性驱使古往今来的许多人对它作出了种种推断和猜测，在差不多每一个时代，哲学家和自然科学家都曾反复思考过它谜一般的性质。宗教信仰和科学态度坚定的两种人，都曾力图解释时间究竟是什么，以及它走向何方。
人们思索的重点集中在这样3个基本问题上：时间的本质是什么，时间的箭头指向何方，它有无开头和终结？
在这些问题中，有的已经为人们所了解，有的至今还没有令人满意的答案。也许根本不存在这样的答案。但是，这类问题的提出，以及对于它们的答案的探求，却不是没有意义的，它可以使我们有机会更多地揭示时间和人类所生存的宇宙的特点。
时间不会倒流的证明
我们都熟悉“光阴似箭”、“时不待我”这样的语句。它似乎意味着时间以一定的速度在流驰。我们也常有这样感受，一天“匆匆地过去了”。然而细究起来，这种概念又没有什么实际意义，因为时间究竟怎样流动，它流动的速度有多快，是多少分之一秒吗？
运动和行进要求有某种固定的时间框架来测量它们的进程。对于通过空间的运动来说，我们以时间作框架，但是，说到通过时间的运动，我们该用什么作框架呢？
我们仅知道，自然界中宏观运动过程(大尺度范围内的运动过程)都是单向的，人们不可能在电视台未发播节目之前收看到它的图像。
在日常生活中，我们看到的大多数过程也是单向的，人由少及老，房屋从新到旧。山岳被分化侵蚀，恒星慢慢耗散能源，宇宙不断膨胀……我们从未见过相反的过程，譬如说，房屋自动聚拢，河水倒上山。
这些事实表明，不论在地球上还是在空间规模上，宇宙中都存在着一个时间方向：它单向向前，永不倒流。
但是在古代，人们曾经幻想过时间倒流。他们祈望有一种灵丹妙药，人吃了以后可以长生不老，甚至返老还童。这在我国古代神话传说中是屡见不鲜的。外国文学作品中也有类似描述。
然而常识告诉我们，时间不会倒转！要时间倒转如同让时间停滞不动一样，都是幻想。
水壶里的水沸腾了，这只能是在我们把它放到火炉上加热之后，决不会是在此之前。苹果成熟只能在果树开花之后。人都将随时间推移而变老，越活越年轻的事是没有的。这些都是老幼皆知的常识。
但是，常识往往并非全是真理。你怎样证明这种常识是可靠的呢？
证据是有的，热量转换就是一例。
如果我们把一块冰放到一杯水里，冰块将吸收水和杯子的热量而溶解，水和杯子由于给出了它们的一部分热量而变冷。假如我们把这一过程拍成电影，并按相反方向重新放出，我们将会看到，当一部分水变热时，另二部分水就结成冰。这意味着，热量只能从较热的物体向较冷物体流动，不会倒转过来。
大约在1个多世纪以前，物理学家克劳修斯就把这类现象总结成为热力学第二定律。它说明能量特别是热能的流动总是沿着一个方向进行的。能量可以被储存起来，但它有耗散趋势。热力学第二定律处理的是物理学中最基本的概念之一熵。虽然克劳修斯本人没有把熵的原理应用于时间，但后来的许多物理学家这样做了。他们发现，热能流动和时间流动是同时发生的，从而证明了时间箭头的单向性。