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「因果」を考える (24)
初等物理の気まぐれ考究,物理教育放談
/
2010-04-26 05:51:50
本稿は以下の続きである。
・
07-12-05「因果」を考える
・
07-12-31「因果」を考える (2)
・
08-01-19「因果」を考える (3)
・
08-03-11「因果」を考える (4)
・
08-04-10「因果」を考える (5)
・
08-04-30「因果」を考える (6)
・
08-05-09「因果」を考える (7)
・
08-05-27「因果」を考える (8)
・
08-06-29「因果」を考える (9)
・
08-08-28「因果」を考える (10)
・
08-09-07「因果」を考える (11)
・
08-09-30「因果」を考える (12)
・
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・
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・
08-11-10「因果」を考える (14)
・
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09-04-20「因果」を考える (19)
・
09-05-12「因果」を考える (19-b)
・
09-06-20「因果」を考える (20)
・
09-07-31「因果」を考える (21)
・
09-09-25「因果」を考える (22-a)
・
09-11-06「因果」を考える (22-b)
・
09-12-29「因果」を考える (23)
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前回までに、時間反転に関する非対称性との関連を考えながら「因果の逆」の考察を進めてきた。さて一方、本シリーズの比較的初期段階より、因果関係においては[原因系]-[因果を伝える系]-[結果系]の結びつきのところで跳ね返りの効果が阻止されていることが本質的な要件であることを、繰り返し述べてきた。ここで、因果の逆効果が成立する例を探るためには、このあたりの視点の違いと関係を再整理しておくことが重要になってくる。
まず、やや一般化した視点に戻して考える。既に述べたように、時間の反転が禁止された巨視現象は、膨大多数のミクロ事象を個別には認識せずに、荒っぽく一括して把握する場合に現れてくる。このことを'エネルギー'の観点で見るならば、力学的エネルギーが、認識されないところ(形態)に散逸する現象であると言える。そして、このようなタイプの現象が、[原因系]-[因果を伝える系]-[結果系]の連鎖構造のどこかに介在していると、そこでの変化の伝播は一方通行になる。すなわち、跳ね返りの効果が阻止されていることになる。しかし、跳ね返りの効果を阻止する条件は、必ずしもこのような物理機構的な効果によって与られるとは限らず、実は、「原因」と見なす事柄の言語的な表現と把握のしかたにも深く関わっているのである。
このことを、目下とり上げている具体例:”ガラス板上に球を落下させるモデル”を引き合い出しながら、その [原因系]-[因果を伝える系] のつながりの部分に着目し、考察しよう。
先ず、『マッチの炎を近づけて紐を焼き切る』というような原因系の認識のしかたをする場合には、紐を切る操作を為す完全に外部独立的な要因が想定されていて、このようなときは、球の運動状態からの跳ね返りの影響などは如何にしても考えられない。これは、物理機構として時間反転が起こる得るか否かの問題というよりは、物理的な把握の対象となる系の全くの外側に原因を意識するという、因果の認識のスタイルに由来することである。
しかし、ここで、[原因系]の認識のしかたを、このような全くの外的操作までもって行かないように変更することも可能だ。それは例えば、『紐のどこか一箇所が(灰縄[*]のような)崩れる寸前のぼろぼろの状態になる.』というような原因のとらえ方である。こうした場合は、跳ね返りや逆の効果の有無は、物理的に把握可能な系内の現象として論じ得る問題となる。そしてその答えは、先にも述べたことだが、「灰縄」状態を生じるプロセスが、時間反転禁止型、すなわち紐の燃焼という非可逆的反応と形態変化を経ないことには実現不可能であって、球の運動状態を遡らせたとしても、そのことから「灰縄」を産み出すことは到底できない、、したがって、跳ね返りの効果は無く、因果の逆転も起こらない、と理解される。
---
[*注]
「灰縄」の表現は、一休さんだったかのトンチ話から思いついた。
(話の内容の出ているサイトの例は、ちくたくさんのHPの「むかしばなし(目次)」から入ったところにある
No.24 灰の縄ない
など。)
'灰の縄ない'は、時間反転の成立しない現象の分かり易い好例ですね。
---
さていよいよであるが、この原因系の認識の仕方は、さらに次のように変えることもできるのだ。
『球が、ガラスを割ることのできるだけの位置エネルギーをもつ高さのガラス上方に束縛されることなく位置している.』
上の表現は、「因果をつなぐ系」(今の場合は重りの落下運動を導く仕組み)に直接結びつく部分だけを、ことさらに注目し「原因系」と見なすというスタイルの認識のしかたである。このように「原因系」をとらえるときに、それへの跳ね返りの効果も(物理的制約の範囲内で)最大限発揮されることが期待できる。
今考えているモデルでは、「因果をつなぐ系」の最終段階における球とガラスの衝突過程における非可逆性(時間反転禁止型)があるため、因果の伝わりの逆走、すなわち重りが跳び上がっていく現象はかなり実現しにくくはなっている。しかし、ガラスの破壊は、完全に認識不可能なミクロ現象につながるというほどの事ではなく、人為的な操作によって、ある程度は、時間反転させた現象を起こし得るとも言える。
その操作とは、例えば次のようなことだ。先ず、ガラスの粒状粉砕破片を多数用意し、これを机上に置いた球状重りの周りに広げて置いておく。そして、ある瞬間に、できるだけすばやく、このガラス粒を重りの下方あたりに集中するように移動させる。重りは、ガラス粒に突き上げられ、うまくすれば、投げ上げ的な上昇運動をさせることができるだろう。元々吊るしてあった高さまで上昇させることは、実際上はかなり困難だろうが、原理的、あるいは思考実験的にならば考えてもよさそうだ。
<ing>
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