【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？！ - 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)

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

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😊

そんなこんなで、まずは熱から取り組みます↓

出典はアマゾンさん。

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。

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💦

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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？

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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。

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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、

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？！

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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💦

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、

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この本自体がマックスウェルの悪魔と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