2017-11

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なぜ熱力学は難しいのだろう?

学生時代、統計力学や熱力学はなんとなくつかみ所がないような気がしていてあまりしっかりと勉強しなかった。特に熱力学は全くといっていいほど分っていない。最近、田崎晴明著「熱力学-現代的な視点から」という本が面白いという評判をネット上や知り合からの情報で聞く。そのうち購入してしっかり勉強してみようと思っているのだが、やはり熱力学は敷居が高い。

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なぜ熱力学は難しいのだろうか?
私の個人的感想だが、熱力学は多分に現象論的だから難しいのではないだろうかと思う。いやもちろん熱力学は単なる現象論ではないが、その定式化の過程で様々な観念が導入されるが、それらの意味が分り辛く、なにか狐につままれたような気がするのだ。

例えばエントロピー。「エントロピー」という言葉は多少なりとも科学に興味のある人ならお目にかかったことがあるだろう。しかし「エントロピーとは何か?」と問われたときに自信をもって明確な答えを述べられる人がどれだけいるだろうか。 私だって「エントロピーとは系の乱雑さを表す量だよ」というくらいの答えは用意している。しかし更に「系の乱雑さってどういう意味?」「なぜエントロピー増大則は成り立つの?」と次々問い詰められていけば、そのうち化けの皮が剥がれてしまいそうだ。それもこれもエントロピーという観念を自分のものとして、完璧に納得できていないからに他ならないが。ギブスの自由エネルギーやエンタルピー等になれば更に曖昧な理解をさらけ出す事になるだろう。もしかしたら「熱力学-現代的な視点から」を勉強すればもう少しましな理解が得られるかもしれない。この本のカスタマー・レビューには、「泣きながら一気に読みました」との感想もあるくらいだからかなり好評で、内容も非常に充実しているようである。そのうち本格的に読んでみたい。


そんなわけで最近の新しい教科書の出現や、苦手なものをいつまでも避けているのもいかがなものかという気持ちの変化によって熱力学・統計力学が私の中で一寸したブームである。それに伴い友人との会話や本の齧り読みで色々(生半可な)熱統計力学の知識が付きつつあるので、それらを雑学的に読めるような形でまとめておきたいと思う。全てが有機的に繋がった物ではなく、ちょっとしたメモ程度の記事で何かの時にそこだけ読み返しても使えるようなもの。読みかじった本から得た知識、自分なりに納得がいく形で理解ができた事等、どこかに書き留めておかねば忘れてしまいそうな気がするのだ。

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