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エントロピーと引力は釣り合うか？
分かり易く言えば 引力によってエントロピーは小さくなり 引力がないとエントロピーは増大する。 さざれ石が巌となるのは 引力でエントロピーが減少した例です。 普通は巌（いわお）がさざれ石になってエントロピーが増大する と考えますが その逆もある。実際地球はその持つ引力で形を維持していると言う訳です。 引力は位置エネルギーを消費し運動エネルギーや引力を増大します。 エントロピー増大は光や熱エネルギーを消費し運動エネルギーを作り出します。 引力の強弱によってエントロピーは増大もし減少もする。と考えます。 つまり引力とエントロピーは釣り合っているのです。均衡はしていませんが 互いに増減する関係なのです。 引力が少なければ エントロピーは増大する訳です。 この考えは間違っているでしょうか？ご意見をお聞かせください。 お願いします。
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（１）さざれ石について さざれ石は石の間に沈着した炭酸カルシウムなどが凝固して大きな石になったもので、天然のコンクリートみたいなものだと思います。コンクリートで考えると確かに、凝固反応によりコンクリート自体のエントロピーが低下します。しかしこの反応は発熱反応ですので外界に熱を発散します。熱は大気中に拡散しエントロピーが増大します。結果として、コンクリート＋外界ではエントロピーが増大します。 （２）二つの物体の引力による衝突について 二つの同じ質量の物体が引力によって引き寄せられ衝突して止まったとします。この間に起きているのは、位置エネルギーが運動エネルギーに変換され、さらに衝突によりそれが熱エネルギーに変換されることです。熱は外界に拡散されやはりエントロピーの増大が起きています。 外界もふくめて閉鎖系と考えるとやはりエントロピーは増大するようです。
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- stmim
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stmimです。No.7の続きです。 ＞ただ砂岩に限らず火山岩等はそれは熱を発すると思いますが、溶けたりして引力もあり 溶岩が冷えて固まるのと、化学反応で熱を生じるコンクリートとは現象として別です。 ＞熱として拡散するよりも多く秩序ができているのではないでしょうか まだ勉強中ですが。 ドロドロの溶岩が冷えて固まる過程で確かに溶岩自体のエントロピーは下がりますが、外界に熱を放出して溶岩と外界の合計ではエントロピーが増大さいます。常温の火成岩が周囲の熱を吸収してドロドロの溶岩にもどるという現象はないですよね。そうならないのは、エントロピーが増大する方向にしか現象は起きないからです。 ＞＞結果として、コンクリート＋外界ではエントロピーが増大します。 ＞これは本当でしょうか？ はい。よくある現象でこれで法則が成立しないならもともと法則にならないです。 ＞実査には多少の熱エネルギーは出ても構築された秩序のほうが大きいのではないでしょうか 人間の目からみた秩序と熱力学のエントロピーは必ずしも一致しません。 エントロピーが増大するのは原子のとりうる状態の可能性がふえた時です。 仮に物体Ａと物体Ｂが離れたところから近づいて衝突して静止したとします。衝突の時に熱が発生して外界のエントロピーは増大します。しかし、物体ＡとＢがはなれた位置にあろうが、くっついていようが物体ＡとＢの合計のエントロピーは変化ありません。原子の状態に変化がないからです。 ＞熱エネルギーだけを見ればエントロピーが増大していても、秩序の面からは減少していると思うのです。 秩序の面から減少というと、原子レベルでみてどのようなことを指していますか？ マクロな物体が集合していようと離散していようと、熱力学ではエントロピーとして考慮されないです。 ＞もし外へ広がる運動がなければ 内に集まって宇宙全体のエントロピーも減少する訳です そうなんでしょうか？私はわかりません。 ＞そのようなビッグクランチが起こるかどうか分かりませんが 現在では、宇宙は拡散を続けるか、やがて平衡状態に達するのかのどちらかで、ビッグクランチの説はあまり考えられていないと思いますが、違いますか？
お礼
お互いにもうちょっと勉強しましょう 私は私なりに整合性を求めて質問しているのですが なかなか物理の常識と違うので 否定されることが多いです。 どうもありがとうございます。
- 雪中庵（@psytex）
- ベストアンサー率21% (1064/5003)
物理学の基本的な知識が欠如しています。 「エントロピー増大」とは、確率的に大きな方向に 変化する、というものであり、例えば比重の異なる 混合物、泥水を重力場に置けば、時間が経つほどに 分離する事が「エントロピー増大」なのだ。 それが可能なのは、重力場の位置ポテンシャルエネ ルギーの変換によります。
お礼
実際に比重の異なる混合物、泥水に置けば、威風の大きなものほど下に 比重の小さなもの程上に来るのではないでしょうか？ その結果複数の物質は階層構造を成す訳で 池や川で泥が下に貯まり水が澄むのはその例なのではないでしょうか？ まだ考え中ですが 引力はキーワードになると感じています。 どうもありがとうございます。
- Mokuzo100nenn
- ベストアンサー率18% (2123/11344)
引力は力、エントロピーは熱量（J/K)だから、単位が違う。 したがって補完関係では無いね。
お礼
腕力は力、食事はカロリー、単位は違いますけど、関係はありますよね どうもありがとうございます。
#3です。 > 孤立系でエントロピーが増大するという法則の例外を入れてますからその限りではない と言う事です。 仮定が結論になってよいのが哲学ということでしょうか。論理的に無意味な言は取り合わずに続けます。 > さざれ石が巌になるのは万有引力がエントロピーを小さくしてる例です。 さざれ石と巌については、おそらくエントロピーが定義不能です。詳細は割愛します。 > まさかと思われるかもしれません。物理学者も怒り出すでしょう。 単に憐れむのではないかと思います。 > だから哲学の質問コーナーに出したのです。 どのカテであっても、内容次第です。間違いがあれば、よほどにサルベージ不能でない限り、正されることも多いでしょう。 > どうもありがとうございます。 どういたしまして。
お礼
どうもありがとうです。
間違っています。とりあえず、地球を閉鎖系として考えます（太陽光などのエネルギーは届かないとする）。 地球で（万有）引力が消費された究極は真球です（注：自転による効果を考慮すると楕円体、公転を考慮するとさらに歪むが、本質に無関係なので割愛）。かつ、運動する物体も無くなった状態です。 それが、地球のマクロな形状に関するエントロピー極大です。エネルギー最低の状態でもあります。地球外から外力が働かない限り（注：地球を閉鎖系として）何ものも動かず、盛り上がりも盛り上がりもしない。 真球は整っていてエントロピーが低そうと思えるかもしれませんが、そのような主観はエントロピーとは無縁です。 P.S. さざれ石と巌は、地球の引力により位置エネルギーを運動エネルギーに変えるなどしています。閉鎖系ではないですから、単独のエントロピーを考えても仕方ありません。閉鎖系でなければ、エントロピーを減らすなど造作もないことです。ただし、外界のエントロピーを確実に増大させます。
お礼
孤立系でエントロピーが増大するという法則の例外を入れてますから その限りではない と言う事です。 さざれ石が巌になるのは万有引力がエントロピーを小さくしてる例です。 まさかと思われるかもしれません。物理学者も怒り出すでしょう。 だから哲学の質問コーナーに出したのです。 どうもありがとうございます。
- kaitara1
- ベストアンサー率12% (1158/9169)
物理学のカテゴリーで質問なさるほうがよいと思いました。ブラックホールのエントロピーなど難しいことがあるようですが…
お礼
物理学のカテゴリーで質問しようものなら ボコボコにされるでしょう 数式攻めに遇うかも。怖いです＾＾ どうもありがとうございます。
意見はないですね。
お礼
すみません 理屈っぽくて。 ありがとうございます。
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お礼
さざれ石のことを調べて下さって、どうもありがとうございます。 ただ砂岩に限らず火山岩等はそれは熱を発すると思いますが、溶けたりして引力もあり 中学で習ったような安山岩、玄武岩、流紋岩等のようにとても緻密な医師になり 大理石になるものもあります。熱として拡散するよりも多く秩序ができているのではないでしょうか まだ勉強中ですが。 ＞結果として、コンクリート＋外界ではエントロピーが増大します。 これは本当でしょうか？ （２） 物体の衝突についてですが 実査に衝突することは珍しく 地面に落ちるという感じが 多いかと思います。地球が太陽の軌道に生成された時が衝突が多かったと思いますが 実査には多少の熱エネルギーは出ても構築された秩序のほうが大きいのではないでしょうか 太陽も惑星も衛星も引力によって秩序を保っているわけですから 熱エネルギーだけを見ればエントロピーが増大していても、秩序の面からは減少していると思うのです。 いま宇宙は広がってるから宇宙のエントロピーは増大しますが もし外へ広がる運動がなければ 内に集まって宇宙全体のエントロピーも減少する訳です そのようなビッグクランチが起こるかどうか分かりませんが 原理的にはそういうことになります。なぜならビッグバンの時点ではエントロピーは極小だったからです。 調べて下さってどうも大変ありがとうございます。