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恐竜の絶滅について
何年か前に、テレビで恐竜の絶滅について放送しているのを見てる際、親父と話していたことなのですが、現在有力な説として上がっている隕石の衝突説ですが、それだけでは説明しきれないこともあると聞いてます。(小型の爬虫類は生き残っていること等) その時、親父と出した素人考えなのですが‥… 隕石の衝突によって、地球の自転のスピードが遅くなり、遠心力が小さくなったことにより、地球の重力が変化して、体の大きな物が体を支えきれなくなって絶滅したのでは？ …と言うものです。 その時は、二人で妙に納得したのですが、専門知識が無いので、果たしてあり得る事なのか、良くわかりません。 皆さんは、どう思われますか？
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「数がエントロピーではない」というのは、もう少し丁寧な言い方をすると「数の増大がエントロピーの増大を意味するのではない」ということです。重要なのは「質」です。 エントロピーについて解説しているサイトをいくつか挙げておくので、よく読んでみてください。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%83%88%E3%83%AD%E3%83%94%E3%83%BC http://www.gem.hi-ho.ne.jp/katsu-san/audio/entropy.html http://www.big.or.jp/~isaacrc/superscience/chiyoshima/thermo.0.html エントロピーの増大則を説明するときに必ず出てくるのが隣接した異なる温度の2つの熱源の話です。水を入れたコップに氷を入れた場合、コップの中の水が温かい部分と冷たい部分に分離している場合、等がそうです。 氷は溶け、暖かい部分と冷たい部分は混じり合い、両方とも結果的に「コップの中の水の温度」は均一になります。 この「均一になった状態」が「エントロピーが高くなった状態」です。 もう少し別の言い方をすると、エントロピーの増大則とは「エネルギーの流れが一方向である」という意味です。 コップの中の水も氷も、温度が高い方から低い方へ熱エネルギーが移行するだけの一方向です。 例えば斜面の上に石があるとします。この石は位置エネルギーを持っています。 石が斜面から転がり落ちるのは、位置エネルギーが運動エネルギーに変換されるということです。 この逆の、石が斜面を登ることはあり得ません。つまり一度位置エネルギーが運動エネルギーに変換されると、その逆の変換（運動エネルギー→位置エネルギーの変換）は起きない、ということです。 だから、斜面の上にたくさんの石があると、時間が経つと全ての石が斜面の下に落ちることになります。この間、斜面を登る石は観察されないでしょう。されが「エントロピーは増大する」ということなのですよ。 ですが、ヒトが持ち運んだりして「外部からのエネルギーの入力」があれば、斜面の下の石が上に移動することはあり得ますよね。 ですから「開放系」ではエントロピーの増大則は成立しないというわけです。 石を水に変えるともう少しよく判ります。 山の上の水は川となって海に流れ込みます。（位置エネルギーから運動エネルギーを得ている） 閉鎖系だと全ての水が海に流れ込んだところ、すなわちエントロピーが最大になったところで終わるのですが、地球上では海の水は蒸発して水蒸気となって上空に昇り、再び位置エネルギーを得て雨となって落ち、川に流れ込んで・・・というサイクルを繰り返します。すなわちエントロピーが減少する流れがあるため、全体としてエントロピーは定常状態を保ちます。 それは太陽から熱エネルギーの入力があるからです。つまり地球は開放系なのでエントロピーの増大則が成立していないわけです。 生命活動というのは、要するに体内で起きている化学反応のことです。「私の生命活動」ではなく、少なくとも熱力学的な生命活動とはそれです。 その結果として「会社に出勤する」こともあるわけですが、物理学的あるいは熱力学的には「会社に出勤する」こと自体は何の意味もありません。移動するためにどれだけエネルギーを消費したか、だけが問題です。そもそも会社に出勤するのは会社に集まってくるわけで「拡散」ではなく「集合」ではないのか？というツッコミはさておいて。（関東平野規模で見ても、外縁部から中央部に「集合」しているなぁ） 生体内の化学反応は、石が転がって下に落ちるだけのような一方方向ではありません。熱エネルギーを運動エネルギーに変換もするし、その逆に運動エネルギーから熱エネルギーを得ることもしています。従って生命活動は「エントロピーを増大」させてはいません。 で、そもそも会社に行くために消費したエネルギーは、元を辿れば食物からのエネルギーにしろ車や電車を動かすエネルギーにしろ、エントロピーの増大則に逆らって得たエネルギーです。 生物が死ぬと腐って土になります。土から"自然に"生物の身体が構築されることはありませんから、死んで土に返るのは「エントロピーが増えている」ことです。しかし次の生物がその死体を、または土の中から養分を取りだして生命活動を行っているわけですから、増大したのと同じだけ減少もしているわけです。 ですから生態系全体としては「定常状態」を保っているわけです。 ヒト個体が移動すればそれだけでエントロピーが増大する、というのは何か根本的に誤解しています。 結局エントロピーとは何か、ということが根本的に判ってないからこういう変な理屈を思いつくわけです。 上のサイトから引用すると、 ＞おおざっぱに言うと、物質やエネルギーが均一に分布しているほど大きくなる量、だと思ってください。 ということです。ヒト個体より死んで土に返った方がエントロピーが大きくなるのがお判りですか？ 土のエントロピーがゼロ、と言い出すあたりがもう根本的に間違っています。 ヒト１人より２人の方がエントロピーは小さくなっているのがお判りですか？ ヒト集団が「拡散」してもエントロピーは増大するわけではないことがお判りですか？ ・・・というか、そもそも会社に出勤するような「秩序にのっとった」移動は「拡散」ではないですけどね。まったく無目的にバラバラの運動をしないと「拡散」にはならないですよ。（ヒトでなくても生物はそんな動きはしない） まあそんなところにツッコンでいる場合ではないのですが。
＞ 言葉の意味を知らずに使っているのは「エントロピー」も同じです。 ＞ 「数」がエントロピーではないと何度説明すれば理解できるのやら。 =================================================== 「数」が「エントロピー」とは言ってませんが。 個体数の増加は「エントロピーの増大」を意味すると言ってます。 2個（生物の個体数）のエントロピーより3個のエントロピーは大になります。 計算するとそうなります。 ＞ 極端な話、運動ゼロの原子が10の100乗個あっても、 ＞その系のエントロピーはゼロで＞す。（絶対零度の状態） ＞ 「数」ではなく「質」の問題なんですよ。 ============================================ そうです。「質」ですね。 ＞ 原子数が増えていない地球上である特定の生命個体が増えるとどうなるか。 ＞ 生命体という個体を構成している時点で、エントロピーは減少しています。 ＞生命体は負のエントロピーって認めてますし。 ＞ エントロピーの定義は、「物質や熱の拡散の程度を表すパラメーターで、 ＞原子や分子の「でたらめさの尺度」を表す」です。 ＞ 生命体を１個体作っただけで、原子や分子の「でたせめさ」 ＞は著しく減少しています。それが増えれば増えるほど、 ＞地球上の分子や原子の「でたらめさ」は減少します。 ＞ すなわち、エントロピーはそれだけ減少しているのです。 ＞ 「生命は負エントロピー」、「人間は活動して回るので、そのエントロピーは膨大」 ＞ 意味が判らず言葉を使うものじゃありません。 ===================================================== 生命(人間）は負のエントロピーだが活動して回るので そのエントロピーは膨大です。計算するとそうなります。 エントロピーの計算をするとです。 ＞ 生物の死体は放置すると腐って土になり、水に溶けて環境と同化します。 ＞すなわちエントロピーは増大します。 ============================================== えっ？！ 土に戻るのですからエントロピーは＝０です。 しかし、子孫が残って繁殖して活動して回るので膨大なエントロピーです。 ＞ でも、生命はそれを摂取することによってエネルギーを取り出し、 ＞または自らの身体を構築する材料にしているわけです。 ＞ つまり、生命の活動自体が「エントロピーを減少させている」のです。 ======================================== 貴方の生命活動って何？ 私は、例えば、会社への出勤を言ってます。 貴方の身体は膨大な原子でできています。 その原子が自宅から会社まで移動したのですよ。 拡散したのですよ。計算してください。 膨大なエントロピーの増加です。 ＞ そして多数の個体、多数の種から成る生態系は、そのエネルギーと物質を ＞「循環」させているわけですから、トータルとしてもエントロピーを減少、 ＞少なくとも増大しようとする流れに逆らって定常状態に保持しているわけです。 ＞放置すればエントロピーは増大するわけですから、定常状態に維持するには大いに ＞「減少」させないといけないわけで。 ================================================ えっ？！ 生態系は定常状態を保持している？！ 何の定常状態？その定常状態って何？ 生物の個体数？ではないよな。 個体数は増殖して増加しているので。 私もさびしいのでまた出てきてほしいです。
バカバカしくなってきているだけです。 地球が近似的に閉鎖系である、なんてもう念仏になってきてますね。 閉鎖系とは、エネルギーの出入りがない系、という意味です。 ですから、地球が閉鎖系である根拠として挙げられた、 １．バランスがとれているから ２．地球を出入りするエネルギー量は近似的にゼロだから ３．流入＝流出だから の内、１と３は失格です。バランスがとれていようが収支がゼロであろうが、エネルギーの出入りがある時点で閉鎖系ではないのです。これは「閉鎖系」という言葉の意味の問題です。断熱系も同義なのはもちろんです。 つまり、「閉鎖系」や「断熱系」という言葉の意味を知らずに使っているということですね。 唯一、地球が閉鎖系であることの根拠になり得るのは２なのですが、これは地球上の生命活動を論じる限り、外部からのエネルギー入力は膨大なもので２は成立しません。これは自らも認めてますが。 ですから、「地球は閉鎖系である」という主張の根拠は、現在存在しません。ないのにそう唱えるのは科学的主張ではなく念仏です。 言葉の意味を知らずに使っているのは「エントロピー」も同じです。 「数」がエントロピーではないと何度説明すれば理解できるのやら。 極端な話、運動ゼロの原子が10の100乗個あっても、その系のエントロピーはゼロです。（絶対零度の状態） 「数」ではなく「質」の問題なんですよ。 そもそもエントロピー増大則が成立するのは閉鎖系の中だけ、という言葉の意味を理解してないですね。 「閉鎖系の中」ですから、その中の原子の総数は増えません。増えたら閉鎖系じゃないですから。 原子が増えないのが前提で、その原子の動きがどうなるか、というのがエントロピー云々の話です。 地球上の原子数も基本的に増えません。まあ外から隕石が降ってくれば地球の原子数は増えますが、それはそれこそ「近似的にゼロ」です。 地球が外から受けているエネルギーの主体は熱エネルギーですから、別に原子数が増える必要はないわけです。 早とちりしないように。 つまり閉鎖系は原子数が増えないですが、原子数が増えない系は必ず閉鎖系、ではありません。熱エネルギーなら原子数は増えませんから。 原子数が増えていない地球上である特定の生命個体が増えるとどうなるか。 生命体という個体を構成している時点で、エントロピーは減少しています。生命体は負のエントロピーって認めてますし。 エントロピーの定義は、「物質や熱の拡散の程度を表すパラメーターで、原子や分子の「でたらめさの尺度」を表す」です。 生命体を１個体作っただけで、原子や分子の「でたせめさ」は著しく減少しています。それが増えれば増えるほど、地球上の分子や原子の「でたらめさ」は減少します。 すなわち、エントロピーはそれだけ減少しているのです。 「生命は負エントロピー」、「人間は活動して回るので、そのエントロピーは膨大」 意味が判らず言葉を使うものじゃありません。 生物の死体は放置すると腐って土になり、水に溶けて環境と同化します。すなわちエントロピーは増大します。 でも、生命はそれを摂取することによってエネルギーを取り出し、または自らの身体を構築する材料にしているわけです。 つまり、生命の活動自体が「エントロピーを減少させている」のです。 そして多数の個体、多数の種から成る生態系は、そのエネルギーと物質を「循環」させているわけですから、トータルとしてもエントロピーを減少、少なくとも増大しようとする流れに逆らって定常状態に保持しているわけです。放置すればエントロピーは増大するわけですから、定常状態に維持するには大いに「減少」させないといけないわけで。 こういうこと、もう私の回答では数回にわたって「同じ事」を書いているんですよ。 そろそろ理解するか、さもなくば新ネタを出してもらわないと。 新ネタを出すときは、せめて言葉の意味は正確に使ってくださいね。
「地球は近似的に断熱系である。」 人間は66兆個の細胞でできている。 一個の細胞は66兆個の原子でできている。 人間は活動して回るので、そのエントロピーは膨大だ。 あまりにも膨大なため、生命の存在は負のエントロピーなのだが それを差し引いても、なお膨大だ。 この引き算は小学生でも計算できる。 おまけに、この地球上の人口は、66億人。 膨大なエントロピーｘ66億人＝・・・・・ 熱力学第二法則は生命の進化を引き起こしている。 鼬の最後っぺでトンずらしたいのでは？
いやぁ、トンデモはどこまでいってもトンデモですよ。 地球が閉鎖系である、というのを主張するのに １．バランスがとれているから ２．地球を出入りするエネルギー量は近似的にゼロだから ３．流入＝流出だから と、論旨を次々と変えられては困ります。どれも意味が大きく異なりますから。 そもそもこの質問は隕石と恐竜絶滅の関係だったのですが、地球の質量や自転は微動だにしない、それこそ近似的にゼロといって良い隕石の衝突でも、恐竜絶滅の原因（それが全てだったかは別として）となり、地球の生態系に極めて大きな変動をもたらしました。 これ、「地球外部からのエネルギーの流入」ですよね。 氷河期の原因の一つに地球の軌道の関係で太陽から受けるエネルギー量が変動することが挙げられているように、太陽からのエネルギーは過去何度も変動し、生態系に大きな影響を与えてきています。 注目する現象によっては地球を近似的に閉鎖系とみなして良い場合が多々あるのはそうでしょうけど、生命の進化を巨視的に見た場合、地球を閉鎖系と見なせるわけがないでしょう。 生命個体も外部とエネルギーの出し入れをしていますし（そのエネルギーの出し入れを"生命活動"と呼んでいる）、個体の集団である"種"も、それ単独で成立しているのではなく、環境や他の生物種と密接な関わり（エネルギーの出し入れ）を持って初めて成立しています。それで全体として生態系という「秩序」を作っているのでしょ。 生物個体は負のエントロピーだとご自分でも言われましたが、負のエントロピーが増えれば全体のエントロピーはより大きく負に傾くのは「算数」の問題です。「増加」はエントロピーの増大ではない、と何度も書いたとおりです。「何が増えるか」が問題で、エントロピーを減少させる、または定常化させる要因が増えた場合は全体のエントロピーの増大が止まる、または低下するのは子供でも判る理屈です。 それがなんで「エントロピーの増大」だと思うのか、がとても不思議です。 そもそも「地球は開放系であるにも拘わらず、生命は進化によってエントロピーを増加させている」とでもした方がトンデモとしてはまだ面白かったのですがね。
地球は近似的に断熱系です。 それをかたくなに認めないのは 最初、私の話を良くわからずに トンデモ話といってしまっって 立場がだんだん悪くなって 言い訳に困って、意地張ってますね。 生物は増殖します。個体数の増加は エントロピーの増加を意味します。
最後といいながらまた出てきましたが・・・ 例えバランスしていようが収支がゼロになろうが、エネルギーの出入りがある系は閉鎖系ではないのです。 ちょっと考えてみれば当たり前の話なんですけどね。 そもそも平衡していようが収支がゼロになっていようが、エネルギーが入ってきたり出ていったりする系は「閉鎖」も「断熱」もしてないですよね。断熱してないから熱の出入りがあるわけです。 現実に、エネルギーの出入りがある系では、それがない系とはまったく違う現象が起きるから、閉鎖系と開放系という概念ができているわけです。 実際の地球は収支がゼロではないのですが（収支がゼロだったら地球の温度は絶対零度に近い酷寒の地です）、収支がゼロだろうとなかろうと、エネルギーの出入りがある以上、地球は閉鎖系ではありません。 また、「拡散」と「増加」は違う、と前の回答で書きました。 未だに増加をエントロピーの増大現象だと思われているようですが、まったく逆です。
地球は太陽から熱の流入があります。 その値は大きい。 ところが流失の値も大きい。 だから ほとんど流入＝流失 なので、地球は断熱系と見てよろしい。 と言うことです。 生物は繁殖します。個体数が増えますね。 結果として、エントロピーは増大します。
恐竜の絶滅とはもはや何の関係もない話になっているのでこの話題はこれで最後にしますが、 100億円が何の例えか判りませんが、100億円のうちの100円だろうが100円は100円です。 100億円の金持ちの収支計算をする際には100円など近似的にゼロだと無視してかまいませんが、コンビニのおにぎりの売り上げを計算するときは、売った相手が全財産はたいておにぎり１個を買おうが100億円の金持ちだろうが、100円を無視できるはずがありません。 100億円の金持ちにとっては100円は近似的にゼロだから、コンビニのおにぎりの価格はゼロと言って良い、なんて理屈はあり得ないでしょ。 地球の平均気温が15℃なのも、その地球に存在する生命も、太陽から受けるエネルギーを無視して成立しません。 太陽が放つエネルギーのうち、地球が受けている割合は確かに近似的にゼロといって良いほど小さいですが、地球からみると極めて膨大なエネルギーです。 日本のGDPは500兆円もあるから、500万円などは近似的にゼロである。 だからある年収500万円の家庭は経済的に「閉鎖系である（金の出入りがない）」と見なして良い、と言っているのと同じですよ。 地球の生態系を論じるということは、この家族の子供がどのように成長するのか、というような家庭の内部を論じているのですから、500万円を近似的にでもゼロとは言えません。 根本的に誤解されているようですが、エントロピーは「数の大きさ」ではありません。 「拡散すること」はエントロピーの増大ですが、「拡散」と「増加」は根本的に違います。 100億円－１万円も、それだけでは何も意味しません。その999億9999万円が"どのような状態にあるか"です。 ま、なにやら哲学用語でそんな定義があるのならともかく、熱力学ではエントロピーという言葉は数の増加という意味ではありません。「数が増える」のはすなわち何らかの入力があるからであり、すなわち閉鎖系が成立しなくなります。
100億円のお金持ちがいたとします。 東北災害に１００円寄付したとします。 近似で0円に等しいですね。 貴方はこれを0円と認めようとしないだけです。 現実世界では理論を近似的に適用できるのです。 現実社会で、橋を作ったり、ビルを作ります。 そのとき、π＝３．１４で計算します。 貴方は、それは間違いだと言ってるようなものです。 一兆桁のπの値が必要だと言ってるようなものです。 近似で、地球は断熱系です。 一個の生物の存在は負エントロピーです。 ところが、これが集団数になったとき、膨大なエントロピーとなります。 100億円ー1万円＝膨大なエントロピー です。 よろしいかな。
