강이 흐르는 것은 물의 흐름에 불과하지만, 시간의 흐름이란 도대체 무엇이 흐르는 것일까? 사실 누구나 '시간의 흐름'을 의식하고 있지만 이것이 무엇인지를 설명하기는 난감하다. 저자는 바로 이 '시간이란 무엇인가'에 대한 이해의 체계를 세운다. 시간의 개념이 역사와 더불어 어떻게 변천되어 왔는가를 설명하면서, 현대 과학 이론으로 시간이란 숙제를 풀어가고 있다.
책 전반부에서 시간 개념의 변천을 깊이 있게 논한다. 후반부에서 이론물리학―열역학, 상대성 이론, 우주론을 중심으로 시간의 본질을 과학적으로 해설한다. 저자는 '시간의 방향을 구별할 수 있는 방법'으로 네 가지 물리적 시간의 화살(열역학적 시간의 화살, 우주의 팽창, 중성 K-중간자의 붕괴, 전자기학적 시간의 화살)과 한 가지 심리적 시간의 화살 등 다섯 가지를 들고 있다.

1. 시간이란 무엇인가
2. 순환적 시간과 선형적 시간
3. 추상적 시간
4. 미적분과 결정론의 관념
5. 과거의 발견과 진보의 개념
6. 지구의 연령
7. 엔트로피와 시간의 방향
8. 다섯 개의 시간의 화살
9. 상대론적 시간
10. 우주 공간
11. 시간의 시작과 끝
12. 시간이란 무엇인가
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- 옮긴이의 말