科学と疑似科学とを判別する - 1524257541

677：diamonds8888x：2020/09/06(日) 07:17:50 ID:Qix9q/lA: >>676,>>674
＞矛盾のある理論ではないかと私が疑惑を向けているのは熱力学の第２法則です。

　熱力学第２法則についてのKenさんの疑惑はよくわかります。「遠い過去には存在したはずのエントロピー極小の状態は如何にして生じたのか？」という疑問は、「ビックバン以前の宇宙は如何にして生じたのか？」という疑問と同じく、科学的に妥当な設問だし、それを考えていたり考えたことがあったりした物理学者もファインマン初め多数いることでしょう。

　そっと白状すると、私は実は熱力学第２法則自体が間違いではないかという考えを抱いていたりします。Kenさんの疑惑などかわいいものでしょ(^_^)

＞～熱力学の第２法則は疑似科学
＞
＞には、同意いただけますか？　もしくは疑問・異論がありますか？

　しかしむろん現在の熱力学第２法則には明確な論理的矛盾も見いだされてはいませんし、観測との食い違いも見いだされていません。もしもどちらかが明確に見いだされれば、そこでこの理論は否定され、替りの新しい理論が提出されることでしょう。熱力学第２法則が科学的に妥当であると認められているのは、基準05,06には反していないと認められていることも理由のひとつです。

　しかし[>>674]での疑惑は熱力学の第２法則が「矛盾のある理論ではないか？」というものです。どうして現在は矛盾がないと広く認められている理論にそのような疑惑の余地が生じるのでしょうか？

　[>>674]での疑惑の場合では、その理由は「該理論が証明された範囲を超えた領域での現象を問題にしているから」というのが一番大きい理由だと考えられます。[>>674]での疑惑を論理的にわかりやすくしてみると次のようになると思います。

　理論p0) 閉鎖系の全エントロピーは時間とともに増加する。(熱力学第２法則)
　仮定u0) 全宇宙は閉鎖系である。

　p0) 全宇宙のエントロピーは時間とともに増加する。(熱力学第２法則)
　p1) ゆえに、全宇宙のエントロピーは過去のある時点で可能な最小値だった。
　p2) そのようなエントロピー最小状態は、どこからどのように生じたのか？
　　p2-1) 全宇宙の他の可能な状態から生じた。これは熱力学第２法則と矛盾する。
　　p2-2) 全宇宙の外からの影響で生じた。これは仮定u0に反する。
　　p2-3) どこからも生じたのではなく、単に存在していた。

　可能性としては、p2-2か、p2-3か、遠い過去では理論p0が成立しないのか、の３択でしょうねえ。

　p2-2はつまり仮定u0が成立しない。つまり閉鎖系である宇宙というものが存在しないことになります。これは宇宙が無限であれば、可能かも知れません。p2-3はつまり、過去が無限に続いているという我々のなんとなくの考えが、実は間違いということを意味するでしょう。どちらにしても観測ではちょっと証明するのが極めて難しそうですよね。「遠い過去では理論p0が成立しない」という理論は、p2-2やp2-3に比べれば観測による証明の可能性はありえるかも知れません。素粒子実験でビックバン以前の超高密度宇宙を再現してみたら熱力学第２法則が破れていたとか。

　熱力学の第２法則が「矛盾のある理論ではないか？」という疑惑の余地が可能な別の理由として、実はこの法則はなんらかの基本原理から誘導されたものではない、ということもあります。例えば分子運動にニュートン力学を適用してみても第２法則を導けはしません。第２法則そのものが第１原理であり、それは熱力学上の観測事実を法則化したものです。つまり、「閉鎖系の全エントロピーは時間とともに増加する」という観測事実はニュートン力学からも量子力学からも相対性理論からも導くことができていません。やむなくこの観測事実をそのまま法則化しているのです。

　ですから例えば遠い過去では、観測事実からは第２法則が成立していないということは十分に可能なのです。

　ちなみに宇宙が膨張と収縮を繰り返すという周期宇宙説があります。収縮したらついにはビックバン状態になり、そこからまた跳ね返って膨張するということなのですが、第２法則が厳密に成立していたとしたら、そして宇宙が閉鎖系であれば、膨張と収縮を永遠に繰り返すということは起きるはずがありません。周期宇宙説が成立するにはどこかで、例えば収縮期間の最終段階などで第２法則が破れていてエントロピーが減少しないと矛盾が生じます。