疑問に思いました

質問

ある本を読んでいて疑問に思ったのですが、

熱力学から気体分子運動論(→統計力学)へと展開せざるをえなかった理由は何だったのでしょう？？
また、統計力学の原理を樹立するために、ボルツマンが苦闘した問題もわかりません。

どなたか出来れば詳しく知りたいので教えて下さいませんか？
参考になるURLをご存知ならそちらも教えて欲しいです。

回答No.1

A-Tanaka · ベストアンサー

こんばんは。

熱力学では、マクロな物理学でした。これは、ジュールやラボアジェの頃に研究が行われており、そこから派生する形で続けられてきたものです。その現象を解析するに辺り、それまでは普通の加減乗除算だけで済みますから、非常に楽だったのでしょう。

それに対して、ボルツマンはミクロな物理学へと挑戦したのです。実際には、原子論や分子論というのは不連続な値を認めるということにつながりますから、当時としては非常に難しい問題だったのだと思います。

つまり、自然において不連続な階層が存在するということを認めるのか？それとも連続性を認めるのか？そこに焦点が当たったのだと思います。

なお、ボルツマンは統計力学へと発展させるに辺り、「エネルギー等分配の乱れ」を発見したことで、現在に名前を残しています。ここから、量子論へと発展を遂げるのには、もう少し時間がかかるのです。

参考文献）藤原邦男、兵頭俊夫（著）、熱学入門-マクロからミクロへ-、東京大学出版会、1995

詳細については、 山本義隆氏による、熱学思想の史的展開 . 現代数学社, 1987.2　辺りを参考にされるとよいかと思います。

お礼

早速のご回答ありがとうございます！
わかりやすい説明で感謝しています！ありがとうございました。

回答No.2

lv4u

武谷 三男氏は、科学の発展を「三段階論」として説明しています。

三段階論：人間の認識は現象論的段階、実体論的段階、本質論的段階の三段階を経て発展する

つまり、上記の区分でいえば、熱力学は、上記の「現象論」であり、気体分子運動論は、「実体論」にあたります。その先の「本質論」はたぶん、電磁波と外殻電子の関係の話題になるのかもしれません。電子がからむと、どうしても量子力学の世界が関係してきますし、数式も複雑になりますね。

三段階の境目には、やはりかなりの高い壁があって、あたらしい独創的な理論構築、インスピレーション、あるいは地道な実験などが必要になるのだと思います。

個人的には、素粒子論も現在は、「実体論」から「本質論」に移行しようとしているが、適切な理論が無く、とりあえず手探りの実験を続けている段階なのかな？なんて勝手に思っています。（最近の事情は知らないので・・）

なお、「あれが頂上」と思ってがんばって登ってみたら、その先にはさらに高い山肌が見えることがあるように、本質論と思ってたどりついたら、新たな現象論の始まりだったってこともあると思います。そして不思議は続く・・・。

お礼

ご回答ありがとうございます！
参考になりました！！　よく調べたいと思います！