Uncertainty Molecular Motor
第四章 情報エントロピーの力
2006/08/24  

これまで「不確定」と呼んできた概念は、情報理論によって定量的に扱うことができる。 その量とは、「情報エントロピー」のことである。 情報エントロピーという用語を用いて、不確定分子モーターの原理を言い表せば次の様になる。

温度差の無い環境下で熱を仕事に変換する場合、取り出すことができる仕事の最大値は、その仕事自身に含まれる情報エントロピーに比例する。

  E <= TS
    E:取り出される仕事(エネルギー)
    T:温度
    S:情報エントロピー
熱統計力学で言うエントロピーと情報理論におけるエントロピーとは、同一視できるのか、別物なのか、従来より様々な議論が為されてきた。 本論では、この2つのエントロピーは同一であるという立場を取る。 そして、取り出される仕事自身が不確定な要素(=情報エントロピー)を有することによって、それだけのエネルギー(=熱統計エントロピーx温度)が得られる、というのが本論の主張である。

(よく巷に「情報は無尽蔵にあるのだから、そこから無限のエネルギーを取り出すことができる」といった類の誤った議論を見かけることがあるが、本論の主張はそれらとは異なるので誤解なきように。)

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