Jokapäiväisessä elämässä vaikuttaa itsestään selvältä, että ajalla on tietty suunta. Aika kulkee tulevaisuuteen eikä menneisyyteen, ja tulevaisuus ja menneisyys ajan kahtena suuntana eroavat selvästi toisistaan. Menneisyys on koettu jo kertaalleen, ja siitä on muistoja, eikä siihen voida vaikuttaa. Tulevaisuus taas on täynnä erilaisia mahdollisuuksia, mutta sitä ei voida muistella, vaan korkeintaan ennustaa. Tämän lisäksi tapahtumilla havaitaan olevan selvä järjestys tässä ajan virrassa. Toiset tapahtumat ovat samanaikaisia toisten kanssa, toiset tapahtuvat toisia ennen tai toisten jälkeen, ja jotkin tapahtumat ovat kahden muun tapahtuman välissä. Tapahtumilla on siis intuitiivinen aikajärjestys ja tällä järjestyksellä on intuitiivinen suunta.

Fysikaaliset lait eivät kuitenkaan tee eroa tulevaisuuden ja menneisyyden välillä. Kaikki ihmisten kokemukselle merkitykselliset fysikaaliset prosessit, jotka voivat tapahtua tulevaisuuden suuntaan, voivat tapahtua myös menneisyyden suuntaan. Intuitiivisesti koettu ero menneisyyden ja tulevaisuuden välillä on siis vallitsevien fysikaalisten teorioiden valossa pelkästään ihmisestä riippuvainen. Ajalla ei ole suuntaa ihmisistä riippumattomassa todellisuudessa. Fysikaaliset teoriat eivät myöskään määritä objektiivista järjestystä tapahtumille. Niiden mukaan kaksi tapahtumaa voivat jonkin yksilön mukaan olla samanaikaiset, mutta toisen yksilön mukaan nämä eivät tapahdu samaan aikaan. Nämä teoriat eivät myöskään pysty määrittelemään sitä, mitkä tapahtumat tapahtuvat toisten välissä, tai sitä, mikä tapahtuma tapahtuu ennen (tai jälkeen) mitäkin tapahtumaa. Ajan suunnalle tai aikajärjestykselle ei vallitsevissa fysikaalisissa teorioissa esitetä minkäänlaista fysikaalista perustaa.

Tässä pro gradu -tutkielmassa argumentoidaan, että määrittelemällä uudelleen joitakin ajallisia käsitteitä sekä olettamalla tiettyjä reunaehtoja voidaan ajan suunnalle ja tapahtumien aikajärjestykselle löytää myös fysikaalinen perusta. Erityisesti tässä työssä esitetään, että kausaalisessa ajanteoriassa tehdyt määritelmät tuottavat objektiivisen aikajärjestyksen ja että termodynaamiset prosessit tuottavat tietyillä reunaehdoilla ajan suunnan. Lisäksi näiden määritelmien ja reunaehtojen osoitetaan olevan sekä yhteensopivia modernien fysikaalisten ja kosmologisten teorioiden kanssa että uskottavia niiden valossa. Niin ikään kausaalisen ajanteorian määritelmiä ja termodynaamisten teorioiden reunaehtoja puolustetaan niiden kritiikkiä vastaan, ja näiden teorioiden esitetään olevan paras saatavilla oleva vastaus edellä mainittuihin ajan luonnetta koskeviin ongelmiin.

Asiasanat:aika, ajan filosofia, fysiikan filosofia, termodynamiikka, ajan suunta, suhteellisuusteoria