La température semble figée : une substance a une température, un point c'est tout. Mais si l'on y regarde de plus près, l'équilibre thermique ressemble à une cascade qui paraît immobile de l'extérieur, alors qu'elle est faite d'un flux d'eau ininterrompu. De même, tout corps à énergie finie échange sans cesse des photons avec son environnement. Un photon est un quantum de rayonnement électromagnétique, et l'émission spontanée est l'émission spontanée d'un photon par un système excité. Sans apport d'énergie compensateur, le corps se refroidit et l'équilibre se brise.

Auparavant, on décrivait la température comme une caractéristique statique d'un système en équilibre, sans se demander ce qui maintient physiquement cet équilibre. Aujourd'hui, c'est clair : l'équilibre thermique est un état maintenu dynamiquement, où une température constante est assurée par un échange continu de photons avec l'environnement. L'auteur a rassemblé des faits connus (émission spontanée, loi de Stefan-Boltzmann, théorème H) et a montré qu'ensemble ils donnent un mécanisme unifié de maintien de la température. La distribution de Maxwell (distribution des vitesses des molécules dans un gaz) se forme par collisions mécaniques, mais l'échelle d'énergie est fixée précisément par l'échange aux frontières.

Comprendre la nature dynamique de la température est important pour la conception de cryostats, l'analyse du bilan thermique des planètes et des étoiles, ainsi que pour une interprétation correcte des expériences sur les petits systèmes. La cascade que nous voyons comme un mur d'eau immobile est en réalité constituée d'une myriade de gouttes qui tombent sans discontinuer. Ainsi, la température n'est pas une propriété du repos, mais un flux continu d'énergie qu'il faut entretenir.