マクロとミクロ

6月26日開催マルゼミ「情報とエントロピー２」のショートムービー第二弾「確率分布とエントロピー -- ボルツルマン・エントロピー」を公開しました。ご利用ください。

ボルツマンが考えようとしたたことは、温度や圧力や体積といったマクロな状態を扱う熱力学を、ミクロな状態の理論から導こうということでした。

例えば、この部屋の「温度」は、マクロな状態の量です。それは温度計で簡単に調べることができます。ミクロな状態というのは、この部屋の空気を構成している気体分子の一つ一つの状態のことです。

この部屋の空気の分子は、例えば、一つ一つの分子の「位置」、一つ一つの分子の持つ「運動量」等で特徴付けられるミクロな状態を持っています。もちろん、それを私たちは直接には観測できません。

マクロな量とミクロな量は、一見すると遠くかけ離れています。それは存在の仕方からして違っているように見えます。マクロな状態をミクロな状態から導くというのは、この例で言えば、部屋の温度を小さな小さな一つの分子の運動と結びつけることに相当します。

ただ、マクロな状態とミクロな状態は結びついています。次のように考えましょう。

　● 一つ一つのミクロな状態は、正確に、一つのマクロの状態に対応している。（一つの分子の状態が、ある特定の温度の状態に対応している）
　● 多くの異なるミクロな状態が、一つのマクロな状態に対応づけられる。（ある特定の温度の状態は、多くの異なる分子の状態に対応している）

なんのことやら。

そうすると、この部屋の温度は、部屋の温度分布に応じて（部屋の中でも、暖かいところと寒いところがあります）無数のミクロな状態に対応づけられます。

続きは、YouTube で！

https://youtu.be/kwOxe2a6D7k?list=PLQIrJ0f9gMcM2_4wbtngkEvZEYfuv5HY2

pdf版の資料は、次のページからアクセスできます。https://www.marulabo.net/docs/info-entropy2/

6/26マルゼミ「情報とエントロピー２」のお申し込みは、次のページから現在受付中です。https://info-entropy2.peatix.com/

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