【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。

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【目次】

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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