Однако термодинамический газ — это, по сути, механическая система, состоящая из огромного числа крошечных сфер. В этой модели тепловая энергия представляет собой всего лишь особую разновидность энергии механической, когда сферы вибрируют, но в основной своей массе не движутся. Таким образом, законы Ньютона можно сравнить с законами термодинамики. Первый Закон — это просто видоизмененная формулировка закона сохранения энергии, известного в ньютоновской механике, а значит, Первый Закон согласуется с законами Ньютона. То же самое можно сказать и про Третий Закон: абсолютный нуль — это температура, при которой сферы перестают совершать колебания. Скорость колебаний никогда не бывает меньше нуля.

К сожалению, Второй Закон термодинамики ведет себя совсем иначе. Он противоречит  законам Ньютона. Точнее, он противоречит свойству обратимости во времени. В нашей Вселенной «стрела времени» направлена строго в одну сторону, однако во Вселенной, которая подчиняется законам Ньютона, есть две таких стрелы, и направлены они противоположно друг другу. В нашей Вселенной яйцо легко перемешать, но нельзя снова разделить на белок и желток. Следовательно, если верить законам Ньютона, в версии нашей Вселенной, где время течет вспять, яйца нельзя перемешивать, зато яйца, которые уже были перемешаны, легко разделяются на желток и белок. Но поскольку законы Ньютона в обеих вселенных одинаковы, они не могут указать для стрелы времени какое-то конкретное направление.

Для разрешения этого противоречия было предложено множество объяснений. Лучшее математическое решение состоит в том, что термодинамика дает крупнозернистое приближение структуры Вселенной, при котором мелкие детали сглаживаются и не учитываются в модели. В результате Вселенная оказывается поделенной на крохотные ячейки, в каждой из которых находится (к примеру) несколько тысяч молекул газа. Термодинамика не обращает внимание на тонкости движения внутри отдельной ячейки и учитывает только усредненное состояние ее молекул.

Примерно так же устроена картинка на экране компьютера. Если посмотреть на нее с некоторого расстояния, можно увидеть коров, деревья и другие детали. Но если взглянуть на дерево достаточно близко, то вы увидите только сплошной зеленый квадратик, или пиксель. У настоящего дерева при таком увеличении можно рассмотреть мелкие элементы структуры — например, листья и веточки, — но на картинке все детали смазываются, превращаясь в равномерный зеленый цвет.

Как только «порядок» в этой модели опускается ниже уровня «зерна», он исчезает безвозвратно. Если часть картинки смазалась и превратилась в пиксель, восстановить ее уже нельзя. Но в реальной Вселенной это иногда происходит, потому что движение внутри ячеек никуда не исчезает, просто в модели, состоящей из смазанных усредненных значений, их не видно. Таким образом, модель не соответствует действительности. Более того, эта модель несимметрично трактует прямое и обратное течение времени. Когда время движется вперед, молекула, попавшая в ячейку, остается там навсегда. При движении в обратную сторону все наоборот: молекула может покинуть ячейку, но не может попасть внутрь нее, если только не находилась там с самого начала.

Приведенное объяснение ясно дает понять, что Второй Закон Термодинамики не описывает настоящее свойство Вселенной, а просто является следствием приближенной математической модели. В таком случае полезность этой модели определяется контекстом, в котором мы ее применяем, а вовсе не формулировкой Второго Закона. К тому же приближенная модель разрушает связь с законами Ньютона, которые имеют непосредственное отношение к тонкой структуре.

Итак, как мы уже говорили, Шеннон использовал то же самое название «энтропия» для величины, описывающей статистические закономерности источника информации. А сделал он это, потому что формула энтропии Шеннона выглядит точно так же, как формула энтропии в термодинамике.