微視的状態数

意味

微視的状態数は、状態の起こり方の数です。見かけには同じに見える状態を、細かく見たとき、何通りの組み合わせで作れるか、という数を指します。エントロピーの式 S＝k ln W では、W がこれにあたります。

トランプで考える

新品のトランプは、マークごとにきれいに並んでいます。この整った並びは、1通りしかありません。

シャッフルしたあとの、バラバラな並びは、1の後ろに0が67個以上続くような、膨大なパターンがあります。散らかった状態とは、組み合わせの数が圧倒的に多い状態のことです。

散らかる理由

物事が散らかっていくのは、散らかれという物理的な命令があるからではありません。散らかった状態のほうが、数として圧倒的に多いからです。絶対的な禁止ではなく、確率の問題で、シャッフルを無限に繰り返せば、いつか奇跡的に、新品の並びに戻ることも、原理の上では可能です。ただし、宇宙の年齢を何兆回繰り返しても足りないほど、低い確率です。

小さな揺らぎと大きな揺らぎ

トランプで、1枚だけ正しい位置に戻る確率は高く、52枚すべてが揃う確率は、ほぼゼロに近くなります。揃える範囲が大きいほど、起こり方の数は少なくなり、起きにくくなります。