萬物的狀態都會在時間長河中發生變化，有些變化在宏觀層面上可以很容易的觀察到，例如生物體的生老病死，物質經過化學變化發生的腐爛，物體在空間中的運動；
有些變化在宏觀層面上由於時間尺度的問題也不容易被觀察到，例如恆星的死亡，畢竟一個恆星的壽命最短也在千萬年的尺度上，相對於人類百年的壽命來說長的不可以思議。有些變化發生在微觀層面上，例如組成萬物元素的衰變，衰變屬於核反應，它會導致原子轉變為質量更低的元素，直到原子核穩定不在發生衰變。
我們直到比鉛重的元素原子核都不穩定，都會發生衰變，只是半衰期長短的問題，那麼不發生衰變的元素就能永遠存在嗎？
一直以來我們認為宇宙中的重子數是守恆的，也就是不管原子核發生怎樣的衰變，質子和中子的數量加起來是不會變的，但是根據最新的理論預測（大統一理論）質子也會發生衰變，只不過半衰期時間尺度大的驚人為10^30 年，而宇宙現在的年齡也才10^10年。
重子數的不守恆為我們理解宇宙物質來源，反物質消失之謎提供了思路，但不管怎麼說，宇宙中現存的我們能看到的物質，總有一天都會在無情的時間長河中消亡，那麼時間本身呢？它會停止嗎？為什麼時間之箭會朝著單一的方向去推動萬物走向衰亡，而不會發生倒流？要知道所有的物理定律、公式中都沒有關於時間方向的規定。
也就是說在我們人類用來描述宇宙的物理公式中是允許時間發生倒流的，那為什麼在現實生活中我們看不到這樣的景象呢？要解決以上的問題我們首先要知道時間是什麼？時間這東西確實是有些抽象，因為它不是能看見和摸著的實體，並且在感覺上也比較模糊，有時覺得時間客觀存在，有時又覺得時間不存在，只不過是人為規定的。
我們對時間的測量和單位確實是人為規定的，但是這一點並不會影響時間客觀存在的事實，因為時間是事物在宇宙空間中發生變化的一個過程。我舉個簡單的例子：今早你起床上班，從你家到公司的這個過程，你在空間中發生了位移，那麼這個位移的整個過程就是時間。而你位移的快慢（速度）就決定了這個過程（時間）的長短。
你到了公司坐在辦公桌前一早晨都沒有離開，你先對於周圍的事物沒有位移，那是否就沒有經歷時間這個過程呢？並不是的，你在宏觀上沒有位移，但是在你體內的微觀時間卻無時無刻不在發生變化，這個變化的過程也是時間的流逝。再者，我們還知道，在宇宙中沒有絕對靜止的物體，所以任何事物都會經歷一個在空間中變化的過程。也就是說，任何事物都會經歷時間的流逝，而時間流逝的速度正是由事物變化的快慢決定的。
萬物變化的快慢不盡相同，並且有些事物的變化毫無規律可言，所以我們就需要在自然界找到規律變化的事物來統一規定時間的流逝速度，指導我們的生產生活。人類在3萬年前就已經發現了天空中日月星辰的規律變化，來確定地球節氣的變化，以指導農業生產，這其實就是人們對時間測量的開始。
後來我們根據地球自轉、公轉以及月球的運動規定了年月日，並將一天劃分為24小時，以更加精確的時間來測量其他事物在空間中的變化速度。接下來的問題是，時間為何會朝向單一的方向發展？這個問題困擾了歷史上許多偉大的哲學家和物理學家，因為根據簡單的物理定律破鏡可以重圓，摔碎的杯子也可以經過相反的過程變為最初完好的狀態，只要讓時間逆向發展就可以了。
那為什麼時間總是向前發展呢？這個問題最終通過熱力學的基本定律得到瞭解釋。如果你仔細觀察萬物，任何的事物（一個系統）都會從一個有序的狀態逐漸的變為無序的狀態，這個過程被稱為熵增。熵增這個過程在自然狀態下不可逆，除非再次向這個系統輸入能量，來減小系統的熵。舉個例子，杯子摔碎以後，杯子的排列從有序變為了無序的狀態，要想再次讓杯子恢復到原來的狀態，就必須再次消耗能量進行修復，而獲取能量的過程就會導致其他的事物的熵增加。
房間好幾天不收拾，就會落滿灰塵變得混亂，如果你想讓房間再次變得整潔，就必須消耗能量去收拾，這個過程太陽的熵在持續的增加，畢竟我們身體內的能量都來自太陽能。我們身體內的熵也在不斷的增加，所以我們就必須通過不斷地獲取能量來降低熵的增加，延長壽命，直到我們某一天死亡，身體內的原子再次回歸大自然。
熱力學定律告訴我們，熱量會自發的從高溫物體傳遞到低溫物體，但無法從低溫物體自發的傳到到高溫物體，而對外界不產生任何影響。由於整個宇宙的能量是有限的，且宇宙還在不斷的加速膨脹冷卻，總有一天宇宙中的能量會到達一個無法傳遞的過程，屆時整個宇宙會徹底處於一個無序的狀態，萬物都會衰亡。這就是時間之箭單向流逝的原因。那麼時間本身會停止嗎？
如果你看到這裡，相信你心中已經有可答案，我們常說時間和空間是在宇宙誕生之後產生的，之前不存在所謂的時間和空間。而時間的存在又依賴於物質在空間中的運動和變化。那麼當宇宙中的恆星在萬億年以後衰亡，變為白矮星和中子星，這樣的恆星殘骸也會非常長的時間尺度上冷卻直到變為黑矮星。屆時整個宇宙會一片黑暗，毫無生氣。更加重要的是整個星系會不可避免地朝著中心方向塌縮，黑洞會吞噬大量的物質，引力越來越強，最後吞噬整個星系。那麼黑洞能夠永恆存在嗎？也不能，根據霍金輻射黑洞也會發生衰變緩慢的損失質量，直到消失。最終的宇宙會沒有任何的物質，那麼時間也會在這裡終結。
