エントロピー

物の散らばり方の選択肢がどれだけあるかを表す量。外とやりとりのない系では、エントロピーは増えることはあっても減ることはない。

1865年、ドイツのクラウジウスは、熱機関の理論の中で、出入りした熱をそのときの温度で割って足し合わせた量に注目し、ギリシア語の「変化」にちなんで「エントロピー」と名づけました^[1]。外とやりとりのない系では、この量は増えることはあっても減ることはありません。これが熱力学の第二法則です。

ボルツマンは、エントロピーが、その状態をつくる原子の並び方の数(場合の数)で決まることを示しました。同じエネルギーでも、散らばり方の自由度が大きいほどエントロピーは大きくなります。

1905年、アインシュタインは、光のエントロピーが容器の体積とともにどう変わるかを計算し、それがばらばらに飛び回る粒の気体と同じ形をしていることから、光はエネルギーの粒の集まりのようにふるまうと論じました^[2]。