（特別編②）どうしてバラバラになるのが自然なの？

※これは、あくまで個人的な勉強の中で考えや思いを綴ったもので、専門性を保証するものではありません。あらかじめご了承ください。

※小学生の子どもたちに「時間」について話す機会があるため、そのための記事をこちらでまとめてみました。少しでも皆様の参考になれたら嬉しいです。

みなさん、こんにちは！

前回は、お部屋が自然に散らかってしまったり、水にたらしたインクが広がっていくことが、エントロピーという「自然な状態」につながっている、というお話をしましたね。

でも、どうして「バラバラな状態」が自然なのでしょうか？

今回は、サイコロのゲームを想像しながら、そのふしぎを一緒に考えてみましょう！

サイコロゲームで考えてみよう！

ここに、2つのサイコロがあります。1つは赤色、もう1つは青色だとします。この2つを同時に振ってみましょう。
（※以下の画像は生成AIを使用しています）

出た目の組み合わせは、全部で何通りあると思いますか？

ぜんぶで36通りあります！

（赤のサイコロが1〜6、青のサイコロも1〜6なので、6×6＝36通りですね）

では、この36通りの中で、「出た目の合計が12になる組み合わせ」と、「出た目の合計が7になる組み合わせ」は、それぞれ何通りあるでしょうか？

数えてみましょう！

合計が12になる組み合わせ： (赤6, 青6) の1通りだけ！
合計が7になる組み合わせ： (赤1, 青6)、(赤2, 青5)、(赤3, 青4)、(赤4, 青3)、(赤5, 青2)、(赤6, 青1) の6通りもある！

どうですか？合計が7になる組み合わせの方が、圧倒的に多いですよね！

このサイコロのゲームから、大切なことがわかります。

組み合わせがたくさんある状態の方が、起こりやすい（確率が高い）ということ。

つまり、合計が12になるような「特別でキレイな状態」よりも、合計が7になるような「いろいろなパターンがあるバラバラな状態」の方が、サイコロを振った時に出やすいのです。

この「組み合わせの数」こそが、エントロピーの正体だったんですね！

エントロピーは、「ある状態になるための組み合わせの数」のこと。

お部屋のお片付けも同じです。おもちゃをきれいにしまう方法は少ないけど、おもちゃが散らばっている方法はたくさんあるから、自然と散らばっていく、というわけですね。

今回は、エントロピーが高い状態（バラバラな状態）がどうして自然なのか、その理由を確率という考え方から説明してみました。

さて、このエントロピーが、どうして「時間の流れ」と関係しているのでしょうか？そして、私たちは、どうして未来に向かってしか進めないのでしょうか？

次回は、この「エントロピーと時間の流れ」について、もっと深く考えてみましょう！