時空 解 さんの日記
みなさん、こんばんは。
"エネルギー保存の法則" の項をウィキペディアで読んでみたら、高校の物理学課程では出てこないような内容がかなり出てきました。その中の一つに「カロリック説」と言う物があります。今では熱は分子の運動に帰結して説明されているので「カロリック説」と言う言葉を聞く機会がないのでしょう。しかし熱に関する物理学史上ではかなり議論が交わされた説だと感じます。
ちょっとまとめてみると下記のようになります。詳しくはウィキペディアの「カロリック説」をお読みください。
当時の熱理論は、大きく分けて、熱は何らかの物質であるという熱物質説と、現代と同じように、熱の原因を運動によるものと捉える熱運動説に分けられる。
ガリレオ・ガリレイは「火の粒子」を仮定し、この粒子が運動することによって熱が発生すると考えた。しかし熱に関する現象のすべてを運動として扱うと、関数があまりに複雑になってしまい、その式を実際に検証する方法は当時では存在しなかったため、正誤を確認するには至らなかった。
これに対して、熱物質説は有力な説になっていった。「フロギストン説」は有名。熱は「火の物質」が通常の物質にぶつかり、その結果通常の物質が動くことによって起きると考えた。ランフォードは火薬の研究中に、大砲の中に弾丸を入れずに火薬を発射させると、弾丸を入れた時よりも砲身が熱くなることに気付いた。本格的にカロリック説を否定するようになったのは、大砲の砲身を削る工程で大量の熱が発生しているのを見たことがきっかけっだった。これが熱は「火の粒子」が原因ではなく運動と関連がある事が認識され始めた。
今では当たり前に、熱を分子の運動と理解している気になっていますが、「エネルギー保存の法則」があくまでも経験則なのだと言う事を知りました。私はエネルギー保存の法則 ( = 熱力学の法則 ) は揺るぎがたい物理の原則だと思い込んでいました。熱力学の勉強を改めて始める必要があります。今までが無勉強でした。
では、今日はこの辺で。
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