В книге профессора Джозефа Фредерика Клейна «Физический смысл энтропии или второго начала» подробно рассматривается фундаментальная природа энтропии, второго начала термодинамики и концепции необратимости с точки зрения статистической механики и кинетической теории газов. Автор опирается главным образом на работы Людвига Больцмана и Макса Планка, объясняя энтропию как логарифм вероятности физического состояния, которая идентична числу «комплексий» или перестановок элементов системы. В тексте подробно анализируется гипотеза «элементарного хаоса» (или молекулярного беспорядка), необходимая для применения исчисления вероятностей к системам со множеством степеней свободы. Автор разъясняет различия между микросостояниями и макросостояниями, а также между упорядоченными и неупорядоченными (нормальными и аномальными) состояниями термодинамического равновесия.
Значительное внимание уделяется распределению молекулярных скоростей Максвелла, H-теореме Больцмана, а также аналитическим выражениям для энтропии идеального и моноатомного газов. Клейн подробно разбирает классические необратимые процессы — теплопроводность, трение, расширение газов в вакуум и диффузию, доказывая, что все они представляют собой естественный переход от менее вероятных к более вероятным состояниям, сопровождающийся возрастанием общей энтропии. Также рассматривается распространение принципа энтропии на твердые тела и жидкости, доказывая универсальность второго начала термодинамики как закона, управляющего всеми природными явлениями.
