이 책에서 시간의 화살을 설명하기 위해 사용하는 핵심 주제는 엔트로피이다. 열역학 제2 법칙에 따르면 엔트로피는 감소할 수 없으므로, 우주의 엔트로피는 계속 증가하며 시간의 흐름을 낳는다. 이에 따라 우주 초기(빅뱅)의 엔트로피는 아주 작아야만 한다. 이를 과거 가설(Past Hypothesis)이라고 한다. 여기서 저자의 의문이 생긴다. 왜 우주 초기의 엔트로피는 그렇게 작은가?
엔트로피와 시간의 관계에 대한 많은 논의 후에, 마지막 장에서 저자는 다음과 같은 주장을 펼친다. 우주 초기의 낮은 엔트로피를 설명하기 위한 가장 그럴듯한 모델은 이렇다. 커다란 우주(엄마 우주?)에는 양자요동으로 인해 분기되어 급팽창해가는 아기 우주(baby universe)들이 있으며 우리 우주도 이런 아기 우주의 하나이다. 아기 우주는 급팽창이 진행되며 결국 엄마 우주로부터의 연결이 끊어진다. 엄마 우주에서 초기의 아기 우주가 어떻게 보일까에 대한 언급이 잠시 나오는데, 호킹 복사에 의해 아주 빨리 사라지는 미시 블랙홀과 같을 것이다(358 페이지).
이것이 저자가 표준 물리학(열역학, 양자역학, 상대성이론)을 전체 우주에 적용하여 얻은 결론이다. 물론 저자는 아기 우주를 포함한 다중우주가 여러 가능한 모델(예측prediction)의 하나일 뿐이라고 언급한다. 빅뱅 이전에도 우주가 존재한다는 점에서 리 스몰린의 우주론과 비슷한 점도 있지만, 본질적으로 다른 점이 있다. 저자는 우주의 상태 공간과 물리 법칙이 변하지 않는다고 가정한다. 하지만 스몰린은 이를 버려야 할 가정이라고 생각한다. 법칙이 변하지 않는다는 측면에서 우주의 미래는 본질적으로 결정되어 있다. 하지만 스몰린이 생각하는 미래는 그렇지 않고 열려 있다.
시간에 대한 물리학의 표준적 관점을 말할 때 많이 언급되는 책이며, 이에 대해 알고자 하는 분들에게 추천한다. 사실 이 책에서 내게 제일 흥미로웠던 부분은 타임머신의 의미와 가능성에 대해 생각해 보는 6장이었다.