تبدو درجة الحرارة وكأنها شيء جامد: للمادة درجة حرارة، وهذا كل شيء. لكن إذا دققنا النظر، فإن التوازن الحراري يشبه شلالًا يبدو ساكنًا من بعيد، مع أنه يتكوّن من تدفق ماء لا ينقطع. وهكذا فإن أي جسم ذي طاقة محدودة يتبادل الفوتونات باستمرار مع محيطه. والفوتون هو كمّ الإشعاع الكهرومغناطيسي، أما الانبعاث التلقائي فهو إصدار تلقائي لفوتون من منظومة مثارة. وبدون تدفق طاقة تعويضي يبرد الجسم، وينهار التوازن.

في السابق، كانت درجة الحرارة تُوصف بأنها خاصية ساكنة لمنظومة متوازنة، دون السؤال عما يدعم هذا التوازن فيزيائيًا. أما الآن فقد اتضح أن التوازن الحراري حالة تُصان ديناميكيًا، حيث تُضمن درجة الحرارة الثابتة عبر تبادل مستمر للفوتونات مع المحيط. وقد جمع المؤلف حقائق معروفة (الانبعاث التلقائي، وقانون ستيفان-بولتزمان، ونظرية H) وأظهر أنها معًا تقدم آلية موحدة لصيانة درجة الحرارة. ويتشكل توزيع ماكسويل (توزيع سرعات الجزيئات في الغاز) عبر التصادمات الميكانيكية، لكن المقياس الطاقي يحدده تحديدًا التبادل عند الحدود.

إن فهم الطبيعة الديناميكية لدرجة الحرارة مهم عند تصميم المبرّدات العميقة، وتحليل التوازن الحراري للكواكب والنجوم، وكذلك للتفسير الصحيح للتجارب على المنظومات الصغيرة. فالشلال الذي نراه كجدار ماء ساكن يتكوّن في الحقيقة من عدد لا يحصى من القطرات المتساقطة باستمرار. وهكذا فإن درجة الحرارة ليست خاصية سكون، بل تدفق مستمر للطاقة لا بد من صيانته.