『エントロピーをめぐる冒険』
初心者のための統計熱力学
鈴木 炎=著

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歴史を知って「概念」をつかもう

 難解、無味乾燥、とっつきにくい……エントロピーに悩んだのはあなただけじゃない。物理学史に輝く天才たちもまた、理解に苦しんだ。カルノー、ボルツマン、ギブズらはいかに闘い、自然が隠しもつ神秘を見つけだしたのか? この理論はなぜ、宇宙を支配するのか? 彼らの試行錯誤を追体験することで、あなたの目の前にもエントロピーが姿を現す!


まえがき

 いまどき、「エントロピー」を知らぬ者はいない。試みにAmazonを検索してみよう。大量の書籍とともに、J-POPのCDのタイトルが何枚もヒットする。それに加えて、抽象画や、傘やゴルフバッグ、果てはアニメのトレーディングカードまでが見つかるはずだ。

 21世紀の今日、われわれの大多数はエントロピーという言葉を耳にしたことがあるし、その意味も、何とはなしに理解している。少なくとも、そう思っている。

 その知識は、どこから来たのだろう。初めてエントロピーという響きを耳にしたのはいつだったか、憶えているだろうか。若い読者にとって、それは、ひょっとすると、中学の理科室で、気さくな先生が「教科書にはまだ出てこないんだけどね……」と、世界の神秘を解き明かす呪文ででもあるかのように、こっそり耳打ちしてくれた一言だったかもしれない。年配の読者の場合には、エネルギー問題や地球環境の危機について警鐘を鳴らすエコロジー記事の一節、そこに突如立ち現れた、何やら難解にして深刻な、カタカナ用語だったかもしれない。

 では、エントロピーとは何だろうか?

 馴染みのあるカタカナ言葉の意味を問われて、はたと困惑するのはよくあることだ。説明できないけれど、実はちゃんと理解できている概念も多い。エントロピーについては、このあと本書で長々と解説することになるから、ここではもうひとつの言葉―同じく熱力学で中心的な概念―「エネルギー」について読者に問うてみよう。

 エネルギーとは何だろうか?

 あらためて問われると答えにくいという点では同じだが、エネルギーといわれたほうが、エントロピーよりは身近に感じられるだろう。何やら大事なもの。貴重な資源。人類のためになるもの。電気。石油。原子力。太陽光。風力。仕事をしてくれるもの。「エネルギー保存の法則」っていうくらいだから、保存されるもの。省エネ。枯渇問題。だが、こんなふうに考えたことがあるだろうか。

「省エネは不可能だ。エネルギーは枯渇しない!」

 なぜなら、エネルギーは保存されるからだ。人間が何をどう頑張っても、物理学的エネルギーの総量は一定である。増えもしなければ減りもしない。保存されるものを「節約」することはできない。当然、「枯渇」もしない。一定だからだ。

 あなたはこう反論するかもしれない。世の中に流通するお金も、総量は(ほぼ)一定だけど、節約はできるよ、と。そのとおりだ。だが、その場合には「私の財布の中のお金が他人の財布に移動するのを、断固として阻止する」という生活防衛的な意図がはたらいている。しかしエネルギー問題においては、「私の電気代を節約する」という個人の知恵に加えて、どこかしら、人類全体の未来に対する悲観的、終末論的な響き―「覆水盆に返らず」「無駄に浪費」「取り返しがつかない」といった―〈不可逆性〉がつきまとう。