正統派のダンボール回収

自然界の現象においては、上の太陽エネルギーや石鹸の例に示されるように、エントロピーが高い状態（発散、乱雑、無秩序状態）から、エントロピーが低い状態（整然、塊状態）に戻ることは決して起こらないのです。「エネルギー保存則｣、「質量保存則」とともに、自然界の三大法則に数えられる「エントロピー増大則」と呼ばれます。
熱は高温の熱源から低温の熱源へ移動する時に限って仕事をします。したがって、たとえどんなに高温であっても、移動しない熱の利用価値はゼロなのです。
熱が高温の熱源から低温の熱源へ移動する、ということはエントロピーの増大を意味します。熱が低温の熱源から高温の熱源へ移動する、ということは絶対に起こらないのです。
つまり、熱はいつも温度を下げながら、つまりエントロピーを増大させながら仕事をするわけです。世界の海水が持つ潜在的な熱量は膨大なものですが、この海水を熱源として利用するのは極めて不便です。
つまり、海水は、いかに潜在的な熱量が膨大であっても、熱源としての利用価値は低いのです。熱源は、エンジンのシリンダー内の爆発のように高温でコンパクトなものほど、その利用価値が高いのです。
余談ですが、鎌倉時代初期の禅僧の道元（1200‐1253）は著書『正法眼蔵』の中て、「薪は灰になったならばふたたび薪になることはあり得ない」「かの薪が灰になってしまったならば、ふたたび薪とならないように、人が死んだならばふたたび生きた人にはならない」といっているのですが、「エントロピー増大則」そのものの話です。ここまでの説明で、エントロピーというものが、なんとなくわかっていただけたのではないかと思いますが、それでも尺度といいながら、その単位については何も触れられていませんので、依然として釈然としないかも知れません。
尺度というからには、長さのｃｍや重さのｋｇのような単位がないとすっきりしない、というのはよくわかります。エントロピーの単位はいささか厄介で、話が専門的にならざるを得ませんので、ここでは単位なしのエントロピーを理解していただければ十分です。

ともあれ、文明の「進歩」を担って来たのはさまざまなエネルギー、特に化石燃料ですが、その化石燃料は、数千万年～数億年の年月を経て、太陽エネルギーがこの地球に貯えて来た、いわばエネルギーの塊です。このような、エネルギーの塊を、エントロピーを増大させながら｢進歩」させて来たのが人類の文明です。
文明が「進歩」し、生活が便利に、活発に、物質的に豊かになればなるほど廃棄物が増大し、自然環境の破壊が進行するのも、エントロピー増大の1つの現象なのです。また、人間のさまざまな造形物も長い年月の間には風雪にさらされて灰侭となる運命にあります。
これも、エントロピー増大の1つの現象です。エントロピーは厄介なものではありますが、私たちが身近に感じなければならないものでもあります。
特に、さまざまな「環境問題」を政治的、経済的、社会的、あるいはマスコミ的にではなく、真に科学的に考えようとするならば、エントロピーを土台にした考察は不可欠であります。現実には、現代生活の中で、1番身近に世話になっているエネルギーは電気エネルギーだと思いますが、電気は目に見えないので実態がなかなかつかみにくいですし、電気そのものも改めて「その正体は？」と聞かれれば、その答は簡単ではないのです。
その点、力学的エネルギーは熱エネルギーとともに最も実感しやすいエネルギーでしょう。先ほど、エネルギーは「さまざまな変化、運動の原動力になる能力」であり「物体に仕事をさせる能力を持つ何か"」と述べました。
ここで、物理学的な仕事というものを簡単に定義しておきましょう。この仕事の量によって、私たちの目に見えないエネルギーの大きさを知ることができるのです。
日常生活でも仕事という言葉は「仕事がいそがしい」とか「仕事がはかどらない」とか「いい仕事した」などと使われます。これらの仕事は、1般的には「職業・業務、すること、しなければならないこと」です。
物理学で使う仕事の意味は作用した力×動かした距離となります。たとえば、質量ｗのボーリングのポールを床からＬの高さまで持ち上げるとします。

そのためには、重力の加速度ｇに逆らった仕事（下向きの重力に対して上向きの仕事)、質量重力団加速度動かした距離が必要です。仕事なしに、ポールがひとりでに高さＬまで上がることは絶対にないのです。
マジックで「人体や物体の空中浮遊」のようなことが行われることがありますが、その場合でも、どこかで、観客に気づかれないように、それ相当の仕事がきちんと行なわれているのです。次に、このポールを落下させ、床に置いた壷などに衝突させれば、その壷は粉々に壊れるでしょう。
つまり、その落下するポールは壷を破壊するエネルギーを持っていたことになります。ポールが壷と同じように床に置かれ、じっとしている場合、そのポールは壷をちょっと面倒ですが「物体に力Ｆを作用させ、距離Ｌだけ動かした時のＦとＬの積」と定義されます。
このような仕事をＷで表わしますと破壊できるようなエネルギーを持っていないのです。したがって、その破壊エネルギーは、ポールを床からＬの高さまで持ち上げるという仕事によってもたらされたものです。
つまり、仕事をするにはエネルギーが必要ですし、仕事をすればエネルギーが生まれるのです。だから、この「仕事（Ｗ)」をそのまま｢エネルギー」と考えてよいのです。
何もしないで、楽をして、エネルギーが生まれることはありませんし、何もしないで仕事がはかどることもないのです。自分が何もしないのに仕事がはかどったとすれば、自分以外の誰かが代りに仕事をしてくれたのです。
このことは、日常生活の体験から考えてみても当然のことでしょう。同様に、何もしないで楽をしてお金が儲かることもないのですが、世の中にうまい話に引っ掛かる人が絶えないのは不思議なことです。
ところで、式2からも明らかですが、ポールが持つエネルギーは高く持ち上げられるほど（Ｌが大きくなるほど）大きくなります。このように、物体が置かれる位置によって生まれるエネルギーを位置エネルギー、ポールが落下（運動）することによって生まれるエネルギーを運動エネルギー、両方まとめて力学的エネルギーと呼びます。
この位置エネルギーの特徴は、その高さまで到達する経路には無関係で、高さのみに依存していることです。つまり、たとえば、ある高さの山の頂上に登る時、速さzが大きいほど、また重さが重いほど大きな運動エネルギーを持つことは、日常的体験からも明らかでしょう。

たとえば、ラグビーで威力のあるタックルをするのは、足が速くて、かつ重量級の選手です。この運動エネルギーを風、位置エネルギーを島で表わしますと、ある物体が持つ全力学的エネルギーＥはロッククライマ1のように真直ぐ、真上に登って行こうが、ジグザグあるいは螺旋状に登って行こうが、結果的に同じ高さに到達した登山者は同じ大きさの位置エネルギーを持つということです。
登山者の体重が同じ場合のことで、体重が重い人は軽い人より、位置エネルギーも大きくなります。その高さに到達するまでに、体重が重い人は軽い人より大きな仕事をしていることを忘れてはいけません。

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