就像演化論中的自然選擇一樣，有些最初革命性的想法，隨著時間推移會變得如此直觀，以至於在後代眼中顯得平淡無奇。礦物學家羅伯特·哈曾（Robert Hazen）和行星科學家麥可·黃（Michael Wong）希望他們書中的核心概念也能變得同樣主流。

《時間的第二支箭》探討了自然界如何從卑微的開端不可避免地轉變為複雜的秩序。作者認為，科學界長期以來忽略了這項「顯而易見的真相」。現在是時候建立指導原則，解釋所有演化系統——無論是生命體還是無生命體——中的複雜性。

作者首先概述了物理定律如何讓科學家預測物體在宇宙任何地方的行為。哈曾和黃鎖定的主要規則是熱力學第二定律。該定律描述了能量如何隨著時間消散，導致無序（也稱為熵）總是增加。

例如，雪人融化是因為溫暖的空氣鬆動了將其堅硬冰晶結合在一起的氫鍵，將雪變成雜亂的液態水。同樣地，有機物腐爛時，其化學鍵斷裂，原子散佈到土壤、空氣和水中。

這一定律常被稱為時間之箭，因為它賦予所有事件一個方向。雪人在溫暖的日子裡，最終總是會變成一灘水；夏天的綠葉最終都會變成褐色。哈曾和黃承認這一定律的存在。但他們認為自己發現了另一條定律：一條作用方向相反的定律。

哈曾和黃呼籲科學家認識到，秩序一再地從簡單、隨機分佈的開端中湧現出來。一些例子包括透過核融合產生的元素、化學化合物的形成，甚至是智慧生命的演化。

他們認為，朝向組織增加的趨勢是如此普遍，以至於「必然存在時間的第二支箭」，以解釋「某些系統顯示秩序增加的普遍趨勢」。

這是一個引人入勝的概念。就像地球上的生命隨著時間變得越來越複雜——從單細胞生物發展到多細胞生物一樣，原子、恆星和礦物也可能遵循它們自己的演化原則。

哈曾和黃認為，只要滿足三個先決條件：存在多種可能組態的潛力、創造新形式的能力以及選擇的機制，秩序便會從相對的無序中必然產生。

作者建議，可以使用「功能資訊」來衡量秩序——這是透過比較現有的形式數量與理論上可能存在的組態數量來估計的。當新出現的形式佔理論上可能組態的比例較小時，功能資訊（因此也包括秩序）就會增加。

例如，人類語言是從許多可能的聲音演變而來的，我們發出聲音的能力以及這些聲音在傳達思想和事物方面的效用。隨著時間的推移，只有特定的聲音被保留下來。

這本書寫得引人入勝，且發人深省。我可以看到未來的思想家們將就《時間的第二支箭》爭論多年，我預計作者們的想法將走上自己的演化之旅。

他們的提議是基於一些經過同行評審的文獻，但絕非板上釘釘。存在反對意見，作者也承認他們尚未找到「令人滿意的解決方案」來應對所有這些問題。

最棘手的問題之一源於第二定律的要求，即無序整體上必須增加。即使在局部秩序增加時，這也必須成立——但如何做到呢？秩序的增加僅僅是熵無情洪流中的一個漩渦嗎？

為了應對這些問題，科學家必須測量自然系統的功能資訊，但這並不容易，並會引發另一個問題。