「エントロピーが増大する」とはどういうことなのか?=ブライアン・グリーン著「時間の終わりまで」を再読してやっと分かりました

 以前、予告しました通り、ブライアン・グリーン著、青木薫訳「時間の終わりまで」(ブルーバックス)を読了した後、今は再読しております。

 一回目は、著者特有の韜晦的な書き方によって、正直、よく分からない部分が多かったのですが、再読すると、意味がよく分かるようになりました。えっ?韜晦(とうかい)的の意味が分からない? 衒学的の正反対です。えっ? 衒学的も分からない? 韜晦的とは、自分の才能を包み隠すこと。衒学的とはその逆で、自分の知識を自慢したり見せびらかしたりすることです。

 著者のグリーン氏は、自分の知識を包み隠すような書き方で、はっきりした結論は書かないように一回目に読んだとき思ったのですが、二回目に読んだ時は、実は印象が少し変わりました。例えば、109ページに「ビッグバンから、10億分の1の10億分の1のさらに10億分の1秒後には、斥力的重力は空間の小領域を大きく引き伸ばし、…広がった。…それと同じくインフラトン場もまた、いずれ『破裂』し、場の粒子たちは霧になる。」と書いた後、「その粒子たちが正確に何だったのかは分かっていない」とはっきりと、分からないことは分からないと明言しておりました。

王子神社

 宇宙の生成から終焉において、熱力学第二法則の「エントロピーは増大する」というキーワードが最も重要で、本書の後半にかけても何度も出てきましたが、この意味を深く理解することがなかったので、1回目に読了したとき、どうも痒い所に手が届かなかった読後感がありました。が、再読してみたら、前半で、はっきりとエントロピーとは何かについてかなり詳述されていたことが分かりました。一回目は一体、自分自身何を読んでいたのかしら?

 「エントロピー」とはざっくばらんに「無秩序状態」と翻訳して良いと思いますが、本書の70ページでは、実に分かりやすく、エントロピーとは何なのか説明してくれています。一回目で読んだはずなのに、覚えていなかったとは本当に情けないですね。メンタルの不調のせいにしておきます(笑)。

 著者はこのように書いています。(少しだけ差し替えています)

 エントロピーは時間とともに増大する圧倒的な傾向がある。きれいにアイロンのかかったシャツが皺になるように「特別な配置は平凡な配置に近づく傾向がある」とか、整理されたガレージが、道具類や収納箱や遊び道具がごちゃ混ぜに詰め込まれた物置になるなど「秩序は無秩序になる傾向がある」といったことだ。

 なるほど。エントロピーが増大する、とはガレージが散らかったり、シャツが皺になったりすることでしたか。こりゃあ、分かりやすい。

王子神社

 また、著者のグリーン氏によると、宇宙が生成されるきっかけとなったビッグバンは、高度に秩序立った極めてエントロピーが低い出発点だったといいます。つまり、最初は極めて秩序が整った状態だったということです。それが、熱力学第二法則により、エントロピーが増大すると、宇宙に存在するもの全ては、衰え、劣化し、朽ちるという、抗いがたい傾向を持ってしまうのだといいます。ということは、これで、宇宙に終焉があるという結論が導き出されるわけです。

 その前に、地球の生命体の一つである人類の消滅が先にあります。人類だけが持つ「考える」という行為そのものも、(思考することによって)無益な環境エントロピーを増大させてしまうせいで自滅するともいいいます。あまり、自分勝手に苦しんだり悩んだりしたら、エントロピーが増大するということなのかもしれません。

 ところで、18世紀のニュートンの時代まで人類はモノが引き寄せられる「重力」しか分かっていませんでしたが、20世紀になって、その逆のモノが引き離される「斥力」が発見されました。同じようにエントロピーが増大する、とだけ考えられていたのに、エントロピーは減少することも分かってきました。エントロピーの減少とは、カメラを逆回しにしたようなSFのような世界ですから、専門外の私からはうまく説明できませんが、この本にはそういった話も多く出てきます。

 いずれにせよ、私自身は「エントロピーが増大する」とはどういう意味なのか? 再読してやっと分かったという、実に情けない恥さらしなお話を御紹介しました。

物理学に苦手意識がなくなったことが収穫です=ニュートン別冊「学びなおし 中学・高校物理」

 むふふふ…。ニュートン別冊「学びなおし 中学・高校物理」(ニュートンプレス)を読了しました。広げたら縦27.5センチ、横42.0センチというデカイ本を小さく折り畳んで、満員電車の中で一生懸命読んでいた老師がいたとしたら、それは私です。今どき、電車の中で勉強している人間は皆無です。。。と思いきや、本日は、司法試験らしき勉強をしている若い人を一人だけ見つけましたが、彼は座ると直ぐ寝入ってしまいました(笑)。

 「学びなおし 中学・高校物理」は、看板に偽りあり、ですね。「ドップラー効果」「慣性の法則」「ボイル・シャルルの法則」といった実に懐かしい用語が出てきましたが、「キルヒホッフの法則」も「波動関数」も、それ以外はほとんど習っていないことばかりです。「学びなおし」にならず、お初に学習させて頂きましたが、お蔭様で、物理学に対する謂れも知れぬ恐怖心はなくなりました。「全て理解できた」などとおこがましいことを言うつもりはありませんが、少なくとも、物理学に対する苦手意識がなくなり、むしろ、非常に好きになりました。

 いやはや、人類が確立した学問の中で、物理学ほど面白い学問はありません、と図々しく言っても過言ではありません(笑)。

Ginza

 この本では、

・重力は距離の二乗に反比例する。

・重力の正体は時空のゆがみである。

・自然界は波(電磁波、電子の波、音波など)に支配されている。

・自然という書物は、数という言語で書かれている。(ガリレオ)

 などといった物理学のキーワードが登場し、文科系の人間でも大いに深く考えさせられました。

 結局、自然科学は、実験で得た仮説を、最終的には数式に当てはめることによって初めて万物に応用が出来る学問だと思いました。アインシュタインが自らの相対性理論らしき理論を、黒板いっぱいに数式を書いて説明講義している写真を見たことがありますが、素人にはさっぱり分かりませんでしたけど(笑)。

 しかも、物理学は象牙の塔には閉じ籠りません。ニュートンの万有引力の法則は、蒸気機関の発明に応用され、産業革命の土台になりました。ファラデーとマクスウェルによる電気と磁気の解明によって、都市に街灯が巡らされ、発電機が発明され、ラジオやテレビの通信にまで応用されました。アインシュタインの相対性理論は、核力の存在を明らかにし、残念ながら本人は関与しなくても原子爆弾の開発につながり、シュレーディンガーやハイゼンベルクらの量子力学は、レーザーを始め、インターネットからスーパーコンピューターの開発に至るハイテク革命にまで応用されました。(実は、この辺りは、ミチオ・カク著、斉藤隆央訳「神の方程式」(NHK出版)からの部分引用です。)

Ginza

 さて、現代の最先端の物理学はどうなっているのでしょうか? 同書によると、現在の物理学者たちは、マクロな世界を記述する一般相対性理論と、ミクロな世界を記述する量子論を融合した「究極の理論」を構築しようと努力しているといいます。

 それは、仮に「量子重力理論」と呼ばれているそうですが、先に引用した「神の方程式」の日系3世の米国人ミチオ・カク(賀来道雄)ニューヨーク市立大学教授(76)もその一人です。彼は、「粒子と波の二面性」を持つ素粒子は点状の粒子とは考えず、長さを持つ「ひも」として考える「超ひも理論」の提唱者です。と、言われても、中学・高校で習ったことはなく、これまた初めて聞く理論です。

 人間、何歳になっても、勉強し続けなくてはいけませんね。時代についていけなくなってしまいます。

物理学、相対性理論、宇宙論、星座関連本を購入=おらあ、理科人間になるだあ

 ありゃまあ、もう7月ですかあ。今年も半分も過ぎてしまいました。まあ、何とまあ。。。

 あまりボヤボヤしていられませんので、本当に久しぶりに大型老舗書店に行って参りました。やはり、本を買うには、ちゃんと書店に足を運ぶのが一番です。それに、全く買うつもりがないのに、「偶然の産物」で見つけた本を買ってしまう楽しみがあります。ネット通販だと、最初から買うものが決まっていて、ピンポイントで購入するのは便利でしょうが、偶然の産物にありつけることはありません。それに、書店に同じような類書があると、自分にとって何が一番合うのか、手に取って確かめることが出来ますからね。

 私はもういい年なのですが、年を取っても、何歳になっても「変身願望」があります。私自身は、高校生以来文系で、歴史や文学、哲学、宗教学、絵画彫刻、寺社仏閣、お城、音楽等に興味があり、その筋の本ばかり読んで来ました。逆に言えば、数学や科学などの理系の勉強は疎かにして来たわけです。そこで、変身願望というのは、いい年こいて「理系人間になりたい」という願望だったのです。ズバリ、

  おらあ、理科人間になるだあ

 作戦です。人間、幾つになっても、努力次第で変わることが出来るというのが私の信念です。

 ついでながら、私自身の性格は、いつも不安と不満に苛まれ、苦悩の塊みたいなものです。そのため、若い頃からずっと宗教や哲学に救いを求めて来ました。しかし、宗教や哲学では、一時的に気が楽になっても、相も変わらず、苦しみや悩みは消えません。根本的には「われわれは何処から来て、何処へ行くのか?」というアポリア(難問)があります。

 そこで、人間とは何か、科学的に検証する人類学や進化生物学等の本に触れると、目から鱗が落ちるかのように、腑に落ちてきます。はっきり言ってしまえば、所詮、人間とは遺伝と環境と偶然の産物だということです。例えば、ろくに仕事をしようともせず、他者を陥れることしか考えない人間を、いくら責めても始まりません。相手は、どうせ悪党の遺伝子を受け継いでいるだけなので、治りようがありません。悔悟心も自責の念も罪悪感も全くありませんからね。

 ところで、進化生物学者が説くところによると、あらゆる悩みは、人間として生を受けたからだといいます。人間というものは、良心的人間なら、最初から悩むように、苦しむように、迷うように生まれついているというわけです。

 個人的ながら、こういったことを知ると、宗教哲学よりも、理系思考の方が救われるようになり、だんだん、理系人間になりたいと、思うようになったわけです。

おらあ、理科人間になるだあ

 大型老舗書店に足を運んだのも、もう一度、理数系の勉強をやり直そうかと思ったからでした。まず、最初に手に取ったのは、ニュートン別冊「学びなおし 中学・高校物理」(ニュートンプレス、1980円)です。人間の悩みの90%は、人間関係です。だから、もう嫌な人間と関わるのは懲り懲りですよ(笑)。別に世間に背を向けるつもりもありませんが、そんな人間どもの気まぐれを相手にするより、自然界はどんな力学が働いて動いているのか基礎知識を学ぶ方が魅力的です。中学、高校時代は物理の勉強はさぼってしまいましたから、やり直しです。(振り返ると、「組み合わせ滑車」の計算が全く出来なかったことがきっかけで、物理が嫌いになり、落ちこぼれてしまいました。)

 その次に手に取ったのが、またニュートン別冊「相対性理論」(ニュートンプレス、1980円)です。人間として生まれてきたからには、相対性理論を知らずに死ねるか、といった気持ちです。アインシュタインは、文学、哲学でいえば、ドストエフスキーやカントみたいなもので、音楽でいえば、バッハやモーツァルトやベートーヴェンみたいなもので、相対性理論は人類にとって必修でしょう。

 その後、書棚を見回すと、やたらに目立って多かったのが、「宇宙のおわり」の書です。「宇宙のはじまり」の本もありましたが、「おわり」はその3倍ぐらいの量です。そこで、当初は全く買うつもりはなかったのに、またまたニュートン別冊の「宇宙の終わり 誕生から終焉までのビッグヒストリー」(ニュートンプレス、1980円)も購入することにしました。そこには、宇宙に誕生があるように、宇宙にも終焉があるといったことが書かれていました。宇宙誕生138億年、地球誕生46億年ですが、20億年後、太陽は1.2倍の明るさとなり、地球は灼熱の大地となり生物は死滅するといったことも書かれていました。人類も、その前に絶滅していることでしょう。極貧に喘いで不幸な孤独の人生を歩んだ人間も、最高権力を手にして大豪邸で何不自由のない裕福な生活を送った人間も等しく滅び、その遺産も遺跡も跡形もなく消えるわけです。そう思えば、何を悩むことがあるのでしょうか?

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 忘れるところでした。大型老舗書店に足を運んだのは、「星座」関係の本を買うためでもあったのでした。ネット通販で、星座関係の本を検索すると、星占いの本ばかり出てきて、自分が探し求めているものとは全く違いました。私が欲しかったのは、夜空の星座の観測も出来る手引きとなり、その星座の由来やエピソードも書かれた一般向けの書籍でした。書店には、それに該当する星座関係の本は「天文年鑑」も含めて10冊以上ありましたが、ちょっと、ペラペラと読み比べて、これだという1冊が見つかりました。永田美絵著、八坂康磨写真「星空図鑑」(成美堂出版、1100円)です。早速、7月7日の七夕の織姫星は、こと座のベガ、彦星は、わし座のアルタイルだということを教えてもらいました。星座観測が楽しみになりました。

 この4冊で、7040円。ちょっと高い買い物をしてしまったかな、と思いつつ、これから少しずつ読んで、勉強していきます。

 おらあ、理科人間になるだあ