【エントロピーをめぐる冒険④】ほぼ量子力学と区別がつかなくなった？熱力学。エントロピー。

こんにちは、カタツムリ系のです🐌

エントロピーの存在は確信しつつ、妥当な説明のつかないまま、結果的に、確率論的な動きをすることが見えてきたエントロピー。次の展開には、かなり興味が湧きます😊

エントロピーをめぐる冒険 初心者のための統計熱力学 (ブルーバックス)

出典のアマゾンさん。

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【目次】

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エントロピーと絶対温度

P-65

水車の<水>に相当するエネルギーの運び手は熱ではなく<熱➗温度>だった

エントロピーとは、この「熱➗温度」という状態量であるという立ち位置は変わってないようです。ところが

P-123

<温度>とはなにだろうか、われわれは温度とほ何かを、本当に知っているのだろうか？

と言い出す始末？しかし、これはたんなるたわごとではなく、

P-125

トムソンをして「絶対温度」への探究心へと駆り立てた

ウィリアム トムソンとは - コトバンク

不思議なことに、ここまで［絶対温度」トピックにフォーカスしておきながら、巻末の「さくいん」を見ても「絶対温度」という表現は出てこなくなりました💦

仕方ないので、絶対温度は離れて、ふたたび、エントロピーとはなんぞや、というトピックを

P-140

自然はえこひいきしない。あらゆる状態は同じ確率で出現する。そう言うと、多少とも物理や化学をかじったことのある読者は、違和感を覚えるかもしれない（中略）自然界では、エネルギーの低いほうが安定だから、そっちのほうが起こりやすい

自然はえこひいきしないなんて、過去、アインシュタインがボーアとの論争で言及した「神様はサイコロを振らない」なんていう言葉を想起させめすね。

エントロピーの本質が確率論的なら、すべての状態が同じ確率で出現する、というほうが違和感ありますが、この状態に関する解としては

P-148

見ている分子のエネルギー出現する頻度を知るには、見ていない分子たちの状態をすべてカウントする必要があるのだ

とすると、本当に

P-148

これら、物体を構成する他の分子たちをすべてひっくるめた<順列・組み合わせ>の一つひとつが、等確率で出現するということなのである

少なくとも、エントロピーが確率論をベースにしていつつも、等確率で出現するというロジックの理解は完全に行き詰まりました💦

最後に

世の中わからないことはたくさんあると言え、熱力学なんていう、産業革命時の蒸気機関車あたりから話題に上がっているトピックです。さらに、エンジンという、完璧に現実的なものを扱う熱力学という分野です。流石に、そんなに分からないことは多くないと思っていました。しかし、蓋を開ければ、ほぼ量子力学と似たような様相を見せてきました。さらに言えば、同じく熱なり分子を扱うものの、より統計学的アプローチを強めた「統計力学」というものがあるようです。エンジンに関するちょっとした興味から始めた、熱力学なり統計力学なりの情報収集。どうやら、量子力学同様、長いお付き合いになりそうです💦

また、次回。

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