カタツムリ系@エンタメ・レビュー (ポップ・サイエンスはデフォルト)

映画・本・動画といったエンタメのレビューを友人に語りかけるように書きためています。映画は、おすすめポイントと大好きなカットに焦点。本や動画でポピュラーサイエンスやオカルトをエンタメとしてカバーしているのも特徴。

【四次元の世界】宇宙的マジカル・ミステリー・ツアーな四次元の世界

こんにちは、カタツムリ系です🐌

最初に。「マジカル・ミステリー・ツアー」とは、ビートルズのアルバム名😊

マジカル・ミステリー・ツアー [DVD]

マジカル・ミステリー・ツアー [DVD]

 

「次元が違う」とか、割に身近なワードの【次元」。しかし、次元とは何かと言われれば、さっぱり説明する出来ません。しかも、ここでは「四次元」の解説。「四次元」が分かれば、「超ひも理論」あたりが提唱する「10次元」あたりも、少しはイメージできるかも?!と期待しています。

ブラックホールと同じくらい、四次元も関心をそそります💦

出典はアマゾンさん。

 

関連記事↓

 

 

————————————————————————

【目次】

————————————————————————

1次元から3次元までのイメージ醸成

この作品、ここらあたりのイメージを懇切丁寧に、むしろ丁寧過ぎるくらい解説頂いています。私なりに、次のように解釈しています。P-26あたりから。

<前提>

極端に細い一本道か走っていて、その一本道をお互いに反対方向から近づき、正面衝突するようなケースを想定。

<1次元>

1次元の世界は「線」。上下にも左右にも逃げられないので、なすすべもなく、正面衝突

<2次元>

2次元の世界は「面」。左右に動けば、正面衝突は避けられますが、バリケードで塞ぐと、上下には動けないので、正面衝突

<3次元>

3次元の世界は「立体」。左右に動けば、正面衝突は避けられますし、バリケードで塞いでも、上下に動いて正面衝突回避

 

どうですが。なかなか、いい線行っている説明かと。まぁ、簡単に想像できるところですが、筆者の方の脳のキレが感じられます。この箇所、秀逸!!

 

急に正気?に戻ります

P-120

これらの話はどれもが、もし4次元空間があったらとか、もし空間が曲がって言ったらという前提に立った議論である

たしかに、「if」を前提にしたストーリーに、完全にもっていかれてました。しかし、そこはムーチューブの視聴者たる私。すべては「if」から始まるという、意外にも科学者的なスタンスを持っているので、まったく気になりません💦

 

相対性理論によれば、動く物体のなかでは、時間はゆっくり進むというが

P-239

ロケット内の人が見た地球の時計がどうなるかぎ矛盾のみなもとになる(中略)この話ではUターンというものがくせものであり、この操作の間に、ロケットから見た地球上の人間だけが非常に年をとるのである。これは、ロケット🚀が往路から復路にうつるとき、激しく基準系をかえたために生じた現象

ロケットで宇宙に向かっている時は、そのロケットの中では、時間がゆっくり進むらしい。それなら、そのロケットか地球に戻ってきたとき、どうなるの?という思考実験。結論は、一旦、地球に戻ってしまえば、ロケットで宇宙に行ったことは、時間的に、ご破算になるらしい。理由としては、ロケットが向きをかえた時に(物理的には、こんな場合、スピードは同じでも方向が異なるので、加速度も変わると解釈されるよう)、一挙に、ゆっくり進んだ時間が、取り戻されるらしい。

分かったような💦分からないような💦

 

3次元までは分かった気がしますが、もしくはイメージできた気がしますが💦

P-196

たんに三次元空間だけにたよる思考から(言いかえると、単なる幾何学的な概念とだけから)第四次元を見つけようとしても無理である。あるいは、読者諸賢の中には、せっかくの四次元に対する期待が肩透かしをくらって、なにかペテンにかけられたように思う人があるかもしれない

はい。ペテンにかけられたというか、急に迷子になった気がします💦

 

一筋縄ではいかないことは、当然分かってますよね!と

P-197

われわれが自然界を認識する場合にほ、空間の概念とだけでは不完全である。少し極端な言い方をすれば、われわれの見ているものは、空間と時間の両方なのである。われわれを知覚させる客体というものは、空間と時間とを織り交ぜたもの

また、虚数の話。空間と時間をいっぺんに理解するには、虚数の世界にどっぷり浸かる必要あるようです。

 

最後に

マルチ・バースという、宇宙がひとつだけではなく、たくさんあるという理屈の刺激的なことにばかりに囚われてました。しかし、そもそもマルチ・バースも「次元」というトピックとは切っても切れない話。おまけに虚数まで登場。まだまだ奥が深いと言いますか、この底なし沼は、なかなか魅力が衰えません💦

 

また、次回。

 

#四次元の世界

#ムーチューブ

#三上編集長

#量子論

#アインシュタイン

#相対性理論

#ブルーバックス

 

【ペンローズのねじれた四次元③】輪廻する宇宙。ゆがんだ四次元。

こんにちは、カタツムリ系です🐌

前回の記事で、量子論の永遠?のテーマたる

  •   「月は見ていなくも存在する」のか
  •    「月は見ていないときは、それが存在するかどうかを論ずることは意味をなさない」

につき、ペンローズとホーキングの間で意見の相違あることに触れました↓

 

 

その量子論へのアプローチの仕方について、新しい展開😊↓

出典はアマゾンさん。

 

関連記事↓

 

 

————————————————————————

【目次】

————————————————————————

量子力学は不完全だ(P-135)

え、今更⁉️

P-135

このアインシュタインの信念を受け継いでいるのが、現代数理物理の雄、ロジャー・.ペンローズ卿その人である。いわゆる波束の収縮に関係する「観測問題」は。今でも科学哲学者を巻き込んで論争が続いている

決着はそもそも着いていないし、どうしてそうなるかは説明できないけど、実際に役立っているからいいんじゃないの?という「諦め」という形で「オトナ」の決着がついたものと思ってました。

波束の収縮というのは、物体は観測者が見るまでは、波の形をしている(=いろんな可能性が束ようにたくさんある。確率的に存在する、くらいの意味か)のだけれど、観測者が見た瞬間にぎゅっと縮まって、形のはっきりした粒子として見えるという、改めて向き合うの、割には子供騙し的にも感じられるロジック💦

でも、こんな見方も仕方がない?面もあります。なぜなら

P-137

観測とは見ることであり、見るためには光が必要だということだ。光というのは、物理学では「光子」とよんでいるが、やはり、電子のように小さな粒なのだ。だから、電子を観測するために光を当てるというのは、要するに、小さな電子に小さな光子を衝突させて、跳ね返ってきた光子をフィルムがとらえるのである

このメカニズムは結構分かっているようで、分かっていないイメージあります。その意味ではとっても、有り難いご説明に思えます💦さらに、

P-138

電子は、あまりにも軽くて、まさに吹けば飛ぶような状態なのだ。だから、勢いよく光子が飛んできてぷつかれば、その衝撃で、電子はあらぬ方向に吹っ飛ばされてしまう(中略)「観測」に使った光子が原因で、観測されていた物体(電子)の位置が変わってしまう(中略)このように、観測によって、観測されていたものの状態がみだれるのが、量子論の特徴

とは言え、何だかんだ言って、ペンローズと言えども、この波束の収縮ロジックを封じ込めるまでには至っていない様子。

P-186

ニュアンスとしては、「確かに実用上は困らないが、でも、真理の追究とは程遠い」というようなネガティブな感じの物言いだ

現代では、あまり受けの良くなさそうな反応ですね💦

 

ペンローズの提唱する「共形循環宇宙論

なんだか、よくわからないので、部分部分をつまみ食いします💦

P-264を編集

  •  共形→形を保ちながら全体のスケールだけを変えるような数学的な操作。言い換えると(角度」はそのままで、大きさを変えるもの。相似。
  •  循環→言葉通り。同じことが繰り返されるという意味。イメージとしては、宗教や哲学でよく遭遇する輪廻転生に近いかもしれない。ただし、個々の生命や心が循環するのではなく、宇宙そのものが循環する

突飛です💦実際、ペンローズ自身も

P-265

自身の宇宙論を「とんでもない」(outrageous)とよんでいる

とか💦

 

歪んだ四次元

なんか、ひも理論あたりで「十一次元」なんて話も聞きます。多元的世界解釈と関連はしているのでしょうが、どうやら、より「数学的な」ものらしいです。飽くまで「らしい」のレベですが💦

P-239

ペンローズは、一貫して四次元が特別であることを主張してきた

ここから、極端に数学的なアプローチになるので、話しをかなり端折ります💦

数学で微分ってありますよね。要は、極小のレベルまでカバーして、変化の「割合」をみるアレ。どれくらい「なめらかに」変化をしているかをみるツール。そんな「なめらかさの基準」(=微分構造と呼ぶらしい)ですが

P-259

四次元には無数の微分構造が存在する(中略)面白いことに、四次元以外の次元では、微分構造はひとつしかない

なんだか凄い話になってきました💦たしかに、いろんな意味で「ゆがんだ」感が出ています💦

 

最後に

一旦読み終わると、あまりの内容の充実度のせいか、はて?何が書いてあったっけ?という気持ちにも近い脱力感💦社会人になりたての頃、読みつけない日本経済新聞読了時の感想とそっくり。しかし、歩みは遅いとはいえ、かなりエキサイティングなトピックを提供してくれるストーリーテラーたるペンローズさん!これからも注目予定です😊

 

また、次回。

 

#ペンローズのねじれた四次元

#ホーキング

#ノーベル賞

【ペンローズのねじれた四次元②】祝🎉ノーベル賞。ホーキングとブラックホールの登場

こんにちは、カタツムリ系です🐌

いきなり、そのI.Qの高さを素人にも伝えることのできる(もしくは、I.Qの高さが漏れ出てしまう💦)ペンローズさん。難解と思われている相対性理論量子論も、彼にとっては、単なるステップにしか過ぎないように見えます。そんな新しい世界を見せてくれるペンローズさん。ペンローズさんご本人の著書ではないけれど(まぁ、そんなのは、難しすぎる恐れもありますし💦)どんどん本書↓を進めます😊

出典はアマゾンさん。

 

関連記事↓

 

 

————————————————————————

【目次】

————————————————————————

 

特異点の話し

 

この特異点というトピックはよく目にします。とりあえず、ゼロ以外の数字ならゼロで割ると(高校までだと、そんな計算は成り立たないといって却下されそうですが)無限大になりますが、そんなポイントを指すのだとか。さらに特異点の特徴を見てみると

P-102

特異点というのは、簡単に言うと、温度無限大、圧力無限大、大きさゼロの地点のこと

なんか、言葉はあっても、実体がちっともイメージできません💦

P-102

特異点は恐ろしい場所だ。なせなら、そこに足を踏み込んだ人間は、無限大の温度に焼かれ、無限大の圧力に押し潰され、それどころか分子も分解して、原子さえも分解して、単なるエネルギーの塊と化すからである

なんたはなく、その終末的ニュアンスから、北斗の拳に出てくる世紀末的な世界💦もちろん、北斗の拳の世界でも、温度も圧力も無限大までにはなつていませんが💦

ペンローズさんも、この特異点で大きな発見をしたらしい。

P-101

特異点定理=一般相対性理論には一般的に特異点が存在する

そんな数式の答えが無限大になるようなものは、使い勝手悪そうですが💦

P-102

一般相対論では、空間か曲がっていることと質量か存在することは同じである。太陽は重いから、太陽のある場所は凹んでいる。その曲がり方のことを「曲率」というわけだが、特異点は重すぎて、その曲率が無限大のような点のことをいうのである。

曲率が無限大?もう、日本語として成立してなさそう💦もしくは、ペンローズさんに日本語な追いついていない⁉️

しかし、急に?ちゃんとした?事を言いはじめるペンローズさん。

P-102

確かに、ビッグバン宇宙の初めや、ブラックホールの真ん中には、特異点が存在する。だが、それは、均一で等方という宇宙論の仮定や、完全な球形というブラックホールの仮定が、あまりに人工的すぎるから、たまたま生じた数学的な幻想に違いない。

なんと!特異点なんて「数学的な幻想」と言い切ってます。楽しくないですか?理由は言えませんが、なんか賛成したい気分😊さらに続けます。

P-103

実在する物理世界は、完全に均一で等方的ではないし、星が潰れてブラックホールになる場合も、完全な球形ではありえないから、実際には特異点はしようじないであろう

あれ!急に地に足のついたかのようなコメント。月刊ムー愛好家ですから、エッジの効いたコメントは歓迎ですが、あまりに地に足のついたロジックには、物足りなさを感じるもの。しかし、このペンローズさんには、静かな説得力が💦しかも天才同士は分かり合えるのか、

P-105

ホーキングは、ペンローズの一般的な定理を、宇宙論という特定の分野に当てはめてみた。そして、宇宙が透明になる前の状況を計算して、宇宙の始まりにおいて特異点が存在する、という結論に達した。

これを一言で表すと

P-105

宇宙には始まりがあった、ということ。これは哲学界にも大きなインパクトを与えた

あれ、ビッグバンは既に受け入れられているのに、宇宙の始まりは、そんなに新鮮なことなの?もしかして、ビッグバンと宇宙の始まりは別⁉️みんな、知ってました⁉️

ちなみに、「宇宙が透明になる」というのは、新しい発見ではなく、ビッグバン直後は、無数の粒子が恐ろしい温度とスピードでぶつかりあっていたのですが、それが収まって見通しな良くなった時期のことを言っているらしい。

P-106

「だから、今の宇宙は冷たいから透明です」

「宇宙はいつごろ透明になったの?」

「だいたい宇宙が誕生してからやく38万年経ったころ」

という引用からもわかる通り「宇宙の晴れ上がり」までのことを指しているようです。

 

ペンローズとホーキングの不一致点

量子論の永遠?のテーマたる

  •   「月は見ていなくも存在する」のか
  •    「月は見ていないときは、それが存在するかどうかを論ずることは意味をなさない」

では対立。これは、量子論への見方も含めた結構大きな対立点らしいので、次の記事で😊

 

また、次回。

 

#ペンローズのねじれた四次元

#北斗の拳

#ホーキング

#ノーベル賞

[ペンローズのねじれた四次元①】本年度ノーベル賞😊一言で言うと、またまた、天才現る‼️ペンローズという存在。

こんにちは、カタツムリ系です🐌

本書が対象にしているペンローズという物理学者は、なかなかエッジが効いた方のよう。しかし、何か危ない奇行をやからしたとか、何か珍しい特徴があるわけではなく、純粋にアカデミックな分野での、先鋭さだとか。なので、伝説になるような逸話はないようです。あえて言えば

P-11

ペンローズは意識について論じる不可思議な学者だ

と言われるくらい💦ほっといてくれ、という感じですが💦

また、アンディーウォーホールのコラージュで有名なアインシュタインのようなポップさは、ありません。    

https://www.artpedia.jp/andy-warhol/

とにかく、アカデミックには、かなり面白い方ということなので、とりあえず本書を↓

出典はアマゾンさん。

 

関連記事↓

 

 

————————————————————————

【目次】

————————————————————————

本筋とは、ちょっとズレますが、印象的なパートを

本書は、ペンローズ相対性理論量子論に関する内容らしいのですが、まずは、重力関連の印象的な情報の共有を。

P-11

相対論的量子力学の方程式的なさで有名なディラックは、「重力定数が年々弱くなる」という巨大数仮説を提唱して物議をかもした

そう言えば、月刊ムーの三上編集長もそんな話題に触れておられました。例えば、現在では、アフリカ象か最大の生き物で7トンくらいの体重。一方、恐竜🦕は、最大級だと100トンもあり、アフリカ象の14頭分。そんな大きな身体で動き回り、敵から逃げ、獲物を捕まえるために敏捷な動きはどうやって実現したのか?と。答えは「重力」がもっと弱かったからだ、と。印象的😊

 

相対性理論の時間も縮めば、空間も縮むというトピックに関して

P-29

相対性理論では、動いている物体は縮んで見える?否!

あれ?せっかく、この不可思議な現象に慣れてきたところなのに、また別の見方が?!

P-29

ローレンツ変換で概念的に物体が縮むのは視線方向なので、物体実際の見え方には影響しない。

確かに、目の前を右から左に飛んで行く物体は縮むのだが、物体の頭とお尻から私の目に届く光は、同時に発せられたものではない

なるほど。縮むかどうかは、物体の頭とお尻を同時に見えて初めてわかること。厳密には、頭を見るタイミング(=物体の頭から発せられた光が目に到着するタイミング)と、お尻を見るタイミング(=物体のお尻から発せられた光が目に到着するタイミング)は違います。

P-69

見えるということは、物体から発せられた光が目に到着すること

頭とお尻を見るタイミングが違えば、そもそも比較できないですよね。なんとも賢い視点💦この視点はペンローズさん発なのだとか。

 

またまた相対性理論パラドックスっぽい話題😊

P-61

太郎と次郎が相対速度vでお互いに遠ざかっているとしよう。この場合、特殊相対論によれば、「動く物体は√1-(v/c)^2倍に縮む」のだが、いったい、どっちが縮むというのだ?

たしかに

  •   太郎から見れば次郎が縮む
  •   次郎から見れば太郎が縮む

のです。でも、こんなことをしていると、二人ともお互いにどんどん縮んで、無限循環的に、しまいには無くなってしまいそう💦その答えとしては

P-62

こういった無限の循環は起こらない。なせな、太郎に対して次郎がちじむのはあ、あくまでも太郎の視点からの話なのであって、その太郎の視点から見ているかぎりは、太郎自身は縮むことはないからだ

例の浦島太郎問題を思いだしますね。双子の兄弟がいて、兄が光速に近いスピードでロケットに乗って移動する前提。すると地球にいる弟から見れば、ロケットの中の時間はゆっくり動くので、兄が地球に戻った時には、兄弟で、年齢が逆転しているのでは?というパラドックス。このパラドックスは「同一慣性系」にある時だけに成立するらしく(=特殊相対性理論の世界)、このロケットのように加速したりすると、急に成り立たなくなるのだとか💦💦💦

P-95

宇宙全体が大きな一つの慣性系になっていたら、超光速はありえないけど、たくさんの慣性系からなるなら、その慣性系どうしは超光速で遠ざかってもいい

 

最後に

まぁ、相対性理論量子論に関する限り、自分の知らないことの連続なので、どの人の理論が素晴らしくて、どの人のロジックはおかしいだなどと判断することはまるでできません💦それでも、このペンローズさんのI.Qの高さは、半端ない感じが、瞬時に伝わるのは、本書の筆者の力量だけではないような気がします。また、ペンローズさんの本をいくつか読むことになりそう💦

 

また、次回。

 

#ペンローズのねじれた四次元

#アインシュタイン

#アンディ・ウォーホール

#ノーベル賞

【場とはなんだろう】無限次元が真で、目の前の世界が仮想。世の中がムーに追いついてきたのか💦

こんにちは、カタツムリ系です🐌

この「場」というコンセプト。

  •    磁場
  •    電場
  •    重力場
  •    量子場

などなど、普段は姿を明確には見せないくせに、突然現れる「場」。表面的には、エネルギー保存の法則を無視するかのように、突然、エネルギーか発生させます。ハリーポッター に出てくるホグワーツ城のような存在。

とはいえ、そんなルール違反の存在でない理由は聞いたことがあります。エネルギー保存の法則との関係で言えば

  •    電磁気などは。もともと存在するエネルギー↓
  •    それは、特定の場合=「場」が現れた時だけ発揮される↓
  •    だから、エネルギーが増減したわけではない↓
  •    だからエネルギー保存の法則には反してない

と、いう説明を目にしたことがあります。

また、個々の「場」について個別に説明してくれる本はありましたが、なんと、本書↓は、「場」を包括的に解説してくれるらしい。読むしかありません💦

「場」とはなんだろう―なにもないのに波が伝わる不思議 (ブルーバックス)

「場」とはなんだろう―なにもないのに波が伝わる不思議 (ブルーバックス)

 

出典はアマゾンさん。

 

関連記事↓

 

 

————————————————————————

【目次】

————————————————————————

「場」というのは、アイデア

とにかく、何かが伝わるというのなら

  •    「伝える手段もしくは仲立ちとなるモノ」と  
  •    「伝わるモノ・コト」

が必要なようです。

P-13

地震には地殻があるし、海の波には水などの分子があるし、音波には空気の分子がある。

しかし、電磁波をつたえると思われていた媒質、すなわちエーテルというものが存在しないことが分かったとか。伝える「手段」や「仲立ち」がないという、危機的な?状況をなんとかしたのが

P-13

それが「場」というアイディアの真骨頂なのです。

また、ですか💦如何にも立派なものを発明・発見したかのような物言いですが、これも、説明できないことは宇宙人のせいにする、ムー的解釈にしか思えません💦物理はこういうのの、連続ですね💦

センターポジションは「モノ」→「コト」へ

しかし、今回、対象になっているのは、他ならぬ「電磁波」。光も含みますし、物理業界での存在感の大きさも、重力に並んで最右翼。いい加減な?対症療法的なアプローチでは、いろいろ不都合がでそうです。ここで、かなり重要な視点の転換か行われたようですね。

P-50

電荷という「モノ」ではなく、場という「コト」が物理学の基礎

物質というプレイヤーは、その重要性から、原子などの小さい単位に分解され、究極まで、その姿を探求されてきました。メインプレイヤーゆえでしょう。しかし、今では、個々のプレイヤーが主役ではなく、プレイヤーが活動している舞台(=場)が、主役になったのですね。

そう言えば、宇宙自体も、空っぽで、星や光や重力というメインプレイヤーが活動をする舞台でしかなかったもの。しかし、重力波発見以来、メリハリをもつ存在であると認識され、宇宙という舞台自体が、中央に躍り出てきたのと似ていますね。

 

「場」を構成する「軸」は無限にある?!

P-81

量子力学にはいろいろな定式化があるが、もっとも一般的なものは、波動関数を使う方法だ。この波動関数は、マクスウェルの方程式に出てくる電場や磁場なように実際に3次元空間を伝わる波ではない。ちょっとびっくりしてしまうが、量子力学に登場する波動関数Ψ(プサイ)は、実は、無限次元の空間に存在する

理論物理学者や数学者は、思考の自由度を確保するためか「無限次元のヒルベルト空間」というものを考えるとか。要は、x軸・y軸・z軸以外に無数にたくさんの軸がある空間のこと。 従って

P-85

量子力学的世界の近似としてニュートン力学の世界があらわれて、われわれはそれを見て、「俺たちは3次元空間に三住んでいる」などというのだ。無次元の抽象的なヒルベルト空間の軸である波動関数Ψ(プサイ)のほうが現実なのであって、目の前の世界のほうが仮想

 

筆者も適当なことは言っていないにせよ、エスカレート気味なことは自戒💦しかし。。。

P-228

だんだんと話がSFっぽくなってきた。最近の数理物理学は、いい意味で、SF化しつつある(中略)フィクションとノンフィクションの境目がぼやけている、ということなのかもしれない。

いいじゃないですか。ついに、世の中が、ムーに追いついてきたと言えましょう💦

 

また、次回。

 

#場とはなんだろう

#波動関数

#ヒルベルト空間

#ムー

【熱とはなんだろう②】人間を取り巻き、人間が常に生み出しているエントロピー≒カオスのミステリー💦

こんにちは、カタツムリ系です🐌 

かなりのキーワードでもあり、また、本書のサブタイトルにも言及されている「エントロピー」。ぱっと見の印象では、乱雑とか混乱みたいな感じですが、そのダイレクトな説明は、なかなかしてくれません。出し惜しみ?とにかく、読み進めます↓

熱とはなんだろう―温度・エントロピー・ブラックホール… (ブルーバックス)
 

出典はアマゾンさん。

 

関連記事↓

 

 

————————————————————————

【目次】

————————————————————————

なかなか教えてくれないので、エントロピーのアカデミックな定義を先に

Wikipediaを見ると

  •   熱力学では、断熱条件下での不可逆性を示す指標
  •   統計力学では、系の微視的な「乱雑さ」をあらわす物理量

だそうです。んー、あんまりピンときませんね。なかなか、出口が見えません💦

 

定義からスタートしても、ピンとこないので、エントロピーの「外観」から見ていきます

P-43

数式をつかってエントロピーを計算してみると、次のような場合にエントロピーが大きくなることがわかっている。

  •   温度が上がる
  •   熱を吸収する相転移
  •   体積が増える

構造相転移 [物理のかぎしっぽ]

これを液体を例にとって考えると、

    熱が加わると→温度は上がり

    熱が加わると→沸騰すると気体に変わり【相転移

    熱が加わると→膨張して体積が増える

ようになります。すなわち、

P-44

エントロピーは「熱」の流入と関係している

そうです。しかし、これだけだと、わざわざ「エントロピー」というコンセプトを用意する必要は無さそうですね💦

まだまだエントロピーの振る舞いの具体例を見ていきます

P-55

2種類の気体を混ぜるとエントロピーが増える

P-56

同じ種類の気体の気体を混ぜてもエントロピーは増えない

P-56

標語 エントロピーは「取り返しのつかない」ことをやると増えるらしい

 

なんか、とりとめのない現象の連続。

P-84

エントロピーは乱雑さの「桁」のこと

 

このままだと全然話が進まないので、とりあえず「エントロピー」を暫定的に総括

とにかく

  •   複雑化して
  •   状態の変化が大きく(温度とか体積とか)

なると「エントロピー」が増えるようです。何かすると、すぐエントロピーは増えるのですね。しかし、

  •    定義を見ても、使い勝手が分かりにくく
  •    エントロピーと呼ばれる振る舞いを見ても

単なる「言葉の遊び」にしか思えません💦

 

今度は、エントロピーが止まる場合を考えてみます

 

P-106

熱力学の第三法則は、いわば目盛りの原点の話である。絶対零度では、物質の動きは止まる

絶対零度という単位がなぜに生まれたのかは不思議でした。長さの単位でも、メートルもヤードもたくさんあります。温度の単位も摂氏も華氏もあるので、そういう並立はよくあること。そんなに、目くじらを立てて、統一した基準を作るメリットがよく分かりませんでした。

でも、明確に理由がありましたね。物質の動きが止まる温度なんですね。

ちなみに、宇宙の温度も約3k。動きの「停止」寸前ですね!?

宇宙空間はいったい何度?「-270℃」|「マイナビウーマン」

 

エントロピーがあまりフォーカスされない理由

個々の時代にフォーカスされるトピックなんて、しょっちゅう変わるもの。それにしても、エントロピーという言葉はあまり聞きません。それは、熱力学とか統計力学とか、割に完成された分野に深く関係しているからかもしれません。しかし、エントロピーという言葉はあんまり便利な裏返しですが(熱量➗温度という公式はあるとはいえ)ちょっと、ぼやっとしたコンセプトなので、具体的な方向性で深掘りするのが難しいからのような気がしています。もっと理解が進めば、面白いトピックなのかも。しかし、当面は、アカデミックな論点というより、エンジンとの絡みでお付き合いしたほうが好感もてそう💦

 

また、次回。

 

#熱とはなんだろう

#熱力学第三法則

#絶対零度

【熱とはなんだろう①】マクスウェルの悪魔は、世界に蔓延するエントロピー≒カオスを救うのか?!

こんにちは、カタツムリ系です🐌

「熱」と「エントロピー」。最近、あんまり話題になりません。正確には、話題になったような時期を知りません。

熱は、普段の食べ物の調理には必須ですし、シャワーやエアコン、さらには大きなエンジンの動力など、その重要性は、すぐにわかります。

一方、エントロピーは、とにかく、乱雑さが増えていく状態を指すようなニュアンスと理解しています。とは言え、耳で直接ヒアリングした記憶はなく、本で引用されたものを目にした程度。

もともと、ムー的な知識を得るために読み進めてきたブルーバックス・シリーズ。ちなみに、ブルーバックスを読むと、例えば、電磁気のトピックとか量子論とか、ムーチューブ↓をさらに楽しめるようになったことは確か😊

 

そんな、いつのまにか大のお気に入りになったブルーバックス・シリーズですが、ここでは、実体があるようで実体がないような、フニャフニャしたイメージのある

  •   熱
  •   流体(液体と気体)

の取り扱いがキーらしい。しかも、ムー的ナレッジで登場するレジェンドの名前も意外にも、チラホラ。例えば、電磁波学のマクスウェル(Maxwell)は、熱力学も、かなりフォーカスしていたみたい😊

【科学史の肖像】James Clerk Maxwell, 1831-1879

そんなこんなで、まずは熱から取り組みます↓

熱とはなんだろう―温度・エントロピー・ブラックホール… (ブルーバックス)
 

出典はアマゾンさん。

 

関連記事↓

 

 

————————————————————————

【目次】

————————————————————————

いきなりレジェンドのマクスウェルのトピック。「マクスウェルの悪魔

まずマクスウェルの悪魔がアタックする熱力学第二法則

とにかく物理の大原則に、真っ向から挑戦するエピソードのようです。どんな大原則に挑戦するかと言えば「熱力学第二法則」。熱は自発的に低温から高温には移動しないという、恐ろしくシンプルな大原則だとか。

熱力学の第二法則を他人に説明する。 -国語の授業で一分間スピーチをす- その他(教育・科学・学問) | 教えて!goo

マクスウェルの悪魔とは

分子レベルの観測をできる、素晴らしい眼をもった悪魔を想定しています。これはこれで、なかなかエッジの効いた想定💦

P-15

容器を仕切りでふたつの部屋に分けよう。AとBという具合に。仕切りにはちっちゃな穴があいている。1個1個の分子の見分けがつく小悪魔は、速い分子はAからBへだけ穴を通すようにし、逆に、遅い分子はBからAへ通すようにする。

小悪魔は、はっきり、分子の交通整理のような働きをするのですね💦こんな、ズル?して大丈夫?

P-15

すると小悪魔は、仕事をせずに、Bの温度をあげてAの温度を下げてしまう。熱力学第二法則に反して。

 

この「マクスウェルの悪魔」の、怪しいところ

P-15

だれがどう考えても小悪魔は「仕事」をしているように思われる

ですよね。でも、きっと、素人には、なんだかスッキリしないような、説明があるんでしょうね。例えば、

  •     宇宙の速度制限は光速↓
  •     宇宙の年齢は138億年↓
  •     でも、宇宙の大きさは470億年💦

みたいな。ここでは、物質や電磁波が光速を超えるのダメだけど、宇宙そのものが光速を超えるのは許されるのだとか💦

この小悪魔の関与は、どう処理される?!

 

小悪魔の振る舞いへのエクスキューズ

P-16

力学では、仕事というのは

      力  ✖️  距離

というふうに定義されるので、いくら力を出しても、距離がゼロだったら、仕事もゼロからなのだ。

「仕事」という言葉の使われ方のズレ?例えば、重い石を押してダラダラ汗をかいても、石が動かなければ(=距離がゼロ)、物理的には「仕事はゼロ」。だからこそ、小悪魔の振る舞いは、ズルではないそうです。

「仕事」という観点からはそうかもしれませんが、いくら思考実験とはいえ、超人的な存在をあんまり便利に使いすぎていないのではないか、ということですね。

要は超人的な存在をもって、難問を解決しても許されるということ?ちょっとでも説明がつかないと、すぐ宇宙人のせいにしがちな月刊ムーの愛好家としては、抗議するに抗議しにくい💦

 

今後、「エントロピー」という言葉が頻出しますが、なかなか、捉えどころがありません💦

この本のサブタイトルは「熱・エントロピーブラックホール」だし、

P-16

この本自体がマックスウェルの悪魔熱力学第二法則を中心テーマとしている

そうですから、この小悪魔の存在と振る舞いは、忘れちゃいけないそうです💦

 

また、次回。

 

#熱とはなんだろう

#マクスウェルの悪魔

#熱力学第二法則