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気体分子運動論は、気体の巨視的性質（温度・圧力・体積）を構成分子の微視的運動から統計的に導く物理理論。1857年のクラウジウスによる定式化を端緒に、マクスウェルの速度分布則、ボルツマンの統計力学へと発展した。熱・エネルギー・エントロピーの概念を分子レベルで根拠づけた。
19世紀、カルノー、クラウジウス、ケルヴィン、ボルツマンらによって定式化された熱力学の根本法則。孤立系のエントロピーは時間とともに増大し、熱は高温から低温へ自発的に流れる。時間の一方向性を物理的に規定し、情報理論・生命論・宇宙論にまで射程を広げた。