エントロピーとは何か?
エントロピーの謎.今では,情報処理技術に扱われている.
この究明は,熱に対する問いから始まった.
熱力学の法則
- 物体に外部から加わった仕事と熱量との和は,内部エネルギーの増加に等しい
- 熱は高温から低温に移動する.不可逆変化はない.
- 絶対程度では,物質のエントロピーは0になる.
エントロピーとは何か.0の状態とはどんな状態なのか.
絶対零度では,物質の分子や原子はその運動を停止している.
結論から述べれば,エントロピーというのは対象の乱雑さを示す量である.
これは,固体,液体,気体と温度が上がるごとに,分子活動が活発になるようなイメージをすると想像しやすい.
ある体積を取り出す時,その対象をどの程度,正確に取り出せるのかと言い換えることもできる.これは,情報処理で使用する場合の概念になる.
また,エントロピー増大の法則は,日常にも例えられる.
部屋を整理整頓したのに,自然と散らかっていたり,平らな面に水滴を垂らすと,自然と拡がって行ったり,人間関係で言えば,連絡を取らないと段々と疎遠になっていくように.
常に一定の状態に保つためには外部からのエネルギーを必要とする.
前述した整理整頓の例や水滴,人間関係においても,それが自然の流れであって,老朽化と似たように,対象は外部エネルギーなしでは,乱雑さを自然と増加させ,崩壊させる.
これを,温度について,言い換えると,熱力学の第2法則が当てはまり,温度は自然と熱平衡.つまり温度は高いところから低いところへ流れ,温度を高い状態で維持するには外部からのエネルギーを必要とする.
これは熱力学第2法則は理論的ではなく経験則で実証され,ボルツマン定数などを用いて,数式化している.(まだ証明されていない)
おおまかに,以上がエントロピー増大の法則と熱力学の関係である.