• 杉本 大一郎, 1990: いまさらエントロピー? (parity books) 丸善, 102 pp. ISBN 4-621-03514-2.

1990年にでた B6判 縦書きのペーパーバック。丸善から出ていた『パリティ』という物理の月刊雑誌 (こちらの判形はA4判横書きだった) に1986年4月から1年間連載された「講座」記事をもとにしている。中公新書の『エントロピー入門』[読書メモ] をおぎなう内容で、中公新書では数式を最小限にしていたが、本書は大学の物理に出てくるくらいの数式はいとわずにつかっている。

わたしはまだよく読んでいないが、目次を書きぬいた段階で読書メモをだしておく。

【ただし、[別ブログ 2010-11-11 地球環境論のためにほしい熱力学、放射(電磁波)に伴うエントロピーの流れは4/3がかかるのか] の関連で、放射 (電磁波) にともなうエントロピーの流れについて拾い読みした。

第7章「光とエントロピー」で、光を理想気体のようにあつかう。ただし量子論的にあつかう必要があり、光子はボース粒子である。また光子には静止質量がないから相対論的にあつかう必要もある。黒体放射のばあいにかぎると、化学ポテンシャルは 0 なので、光子1個あたりのエントロピー σ は、単位体積中の粒子の個数を n、粒子1個あたりの平均のエネルギーを ε、温度を T、圧力を P とすると、(n ε + P) / n T となるが、黒体放射のばあい n ε = a T⁴ [a は「輻射密度定数」 (Stefan-Boltzmann 定数は面積あたりだがこちらは体積あたり)]、P = (1/3) n ε なので、 σ = 4 ε / 3 T となる。これが「一定である」というのは、ε が T に比例するからなのだろうが、その値は有次元量のはずで、単位も量記号もぬきで 3.6 と書かれているのは変だ。ともかく、わたしの観点からは、黒体放射のエントロピーの流れは、エネルギーの流れを温度でわったものの (4/3) 倍だと言っている。

その章のつづきでは、熱平衡にない光のエントロピーをどう計算するかを論じ、太陽光を鏡であつめるばあい、レーザー光のばあい、電子レンジのばあいを例にあげているが、量のけたの議論がおもで、定量的にくわしい計算にはなっていない。

ところが、第12章「地球とエントロピー」で、地球 (大気の上層) から宇宙空間に出ていくエントロピーフラックスを、エネルギーフラックス わる 温度とし、(4/3) をかけていない。これでよい気もするが、厳密には黒体放射ではないものの、黒体放射がよい近似になっているはずだというたちばからは 第7章の議論にしたがって (4/3) がかかるべきだとおもう。わたしはどちらがよいのかわからないままである。】

折りかえしのあとに目次をつける。

===== 目次 =====
目次
1. いまさらエントロピー?
– 太陽を暖める?
– へたに使うと混乱する
– 最初から非平衡・開放系を
2. 二次元を一次元的に
– 白黒をつける
– エントロピーは状態量
3. エントロピーは生み出される
– 理想気体のエントロピー
– エントロピーの意味
– 熱伝導という非可逆過程
– エントロピーの流入と生成
4. 情報・統計・熱力学
– 情報理論におけるエントロピー
– 統計力学との関係
– 熱力学との関係
5. 粒子1個あたりという見かた
– 温度とエントロピーの次元
– 粒子1個あたりのエントロピー
– 拡散とエントロピー生成
6. 自由エネルギーかエントロピーか
– 励起状態を異種の粒子とみなす
– 反応による異種粒子間の移行
– 熱平衡状態
– 自由エネルギーとエントロピー
– 反応の向きを決めるもの
7. 光とエントロピー
– 量子理想気体
– 熱平衡にない光
– 太陽光・レーザー・電子レンジ
8. 時間スケールでのアプローチ
– 無限の時間とは
– 順次に現れるいろいろな熱平衡
– ガスとふく射の熱平衡
– 原子核反応も含む熱平衡
– 重力の相互作用まで考えると
9. 秩序とは何か
– 実験と理論
– 定量的に扱える例
– 不安定な熱平衡状態
– 重力熱力学的破局
– 秩序とは何か
10. 非平衡をつくる
– 非平衡状態はどうしてできた
– 緩和より速い境界条件の変化
– 準静的変化の意味
11. 宇宙膨張とエントロピー
– 宇宙膨張がつくる非平衡
– 重力熱力学的につくられる非平衡
– 恒星と非平衡定常状態
12. 地球とエントロピー
– 地球のエントロピー収支
– グローバルな論理と積み上げの論理
– グローバルは非平衡と局所非平衡
あとがき
===== ここまで =====