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2011年11月27日

そんなの絶対おかしいよ!

ブルーバックスのお勧め
都筑卓司先生の本。
マックスウェルの悪魔 都筑卓司著
新装版
「マックスウェルの悪魔」
¥1,029_
(税込)

物理学に止(とど)まらず、社会学や世界にも関係することが書かれている本です。

マックスウェルの悪魔を語るには まず「エントロピー増大の法則」の説明が必要ですので、 ちょっと乱暴ですが、本の内容を要約して説明します。

分離から混合に移行するのをエントロピーの法則と言います。
収束することはなく増え続けるだけなので「エントロピー増大の法則」です。

■エントロピー増大の法則
・熱力学の第二法則としては…
(外部から手を加えない限り)低い温度から高い温度に変化はしない。

・統計力学としては…
 確率的に一番起こりうる状態になっていく。

・社会としては…
 情報量は増え続ける(減ることは無い)。

熱力学的には膨大な時間の末に
宇宙は暑い寒いも無くなる「熱平衡」の状態になる。
どこもいつも均一。
こことあそこの違いも無く、過去と未来の違いも無いので時間も無くなる。
このような形でいずれ宇宙は終焉する…
という仮説が生まれます。

でも、“そんなの絶対おかしいよ”と言いたくならないでしょうか。

現在の世の中は温めたり冷やしたり出来ますし、
また、物を収束させて分離させて
建物、食べ物、乗り物、芸術、その他数え切れない新たな物作り上げています。

しかし、無駄になるエネルギーが必ず生じるので、
エネルギー保存則に則れば、使った分のエネルギー以上に産み出すことはありえず、
結局、エネルギーは拡散していくのみ。エントロピー増大の法則に従った終末を迎える…。

そんなエントロピー増大に対抗するのが
「マックスウェルの悪魔」
低エネルギーから高エネルギーにする事はできませんが、確率を操れる
という想像上の生き物。
温めたり冷やしたりできませんが、
熱い気体と冷たい気体に分けることができます。
こうすれば温度差ができ、タービンを回せてエネルギーが得られます。

工場から出て空気中に混ざってしまった煤煙も分けられ公害問題も解消。
放射性物質を隔離するなんてお手の物。

“悪魔”と言いながら結構良いやつです。

時間がかかりますが人間も同じことができそうです。
しかし、先ほどもあったように無駄なエネルギーが生じる問題は解決しない
…のでしょうか?

人の創造(想像)力

人にいくら創造力があっても
人もエネルギー保存の法則や熱力学第二法則から逃れることはできないので、結局エントロピー増大の法則に従った終末を迎える…と考えるか、
あるいは、生命というものに対しては別の解釈が必要ではないか…という気もする。
というようなことを筆者はこの本の中で語っています。

人の意思や願いがエントロピーを小さくするのかも知れません。

もともとの初版は1970年に発行されている本です。
旧新マックスウェルの悪魔

最終項では社会的エントロピーの増大(情報量の激増)にも言及して 簡単ながら未来予想も書かれています。
紀元2000年: 職場のオートメ化は進み一見機能的になったように思われるが、対人関係などの感情問題はエントロピー増大の分野が多々あって人間の神経を蝕んでいく要因になっている…自殺者の数はガンの死亡率を上まわってくる。
(繰り返しますが、1970年に書かれていた内容です)
ストレスなどを考えると当たってる面もあるかと思います。ただし、2008年の統計では自殺者の数はガンの死亡率を上回っていません。
さらに本書では1ページも満たないですが、2100年の未来なども書かれています。

世界の行く末を考えさせられる名著です。

なにか末世思想の本と勘違いされそうな紹介になってしまいましたが、
マックスウェルの悪魔に関連した物理の世界を楽しめる本です。
下記のような気軽で面白そうな所もあります。
永久機関。
ストーブの上でヤカンが凍る。
磁石が磁石で無くなる。
真空の温度。
なぜ空気は上空にもあって落ちてこないのか?
力学的に許され、熱学的に不可能になる。矛盾。
過去が未来に、未来が過去になっても支障なし。

副題が「確率から物理学へ」とある通り、確率の話が多くなっていますが、トランプなどを例にとってとっつきやすく説明されています。

これだけ書いておきながらこの本の魅力を伝えられていません。
ただ、間違い無く今ある事象や未来に対する考えが深まる面白い本です。

(担当:小川)

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