東京工科大学　工学部　応用化学科　ブログ

　コップの中の水に食塩を入れたとします。かき混ぜなければ塩はコップの底にたまって簡単には全体に広がりません。コップの大きさがだいたい10cm 程度（これは1cmよりは確実に大きいが、1mにはならない、というぐらいの意味です）だとします。水の中の食塩（正確にはCl^-とNa⁺の）拡散係数はだいたい1×10^-9m²/s 程度なのでコップの中の塩が自然に均一になるのにかかる時間を見積もると

(10^-1m)²/(1×10^-9m²/s) = 1×10⁷s

つまり、約４ヶ月ほどかかることになります。

　海のサイズは「地球の周の長さは４万キロメートル」なので１万km、つまり10⁷m程度とみておけば良いでしょう。この場合、均一になるための時間は

(10⁷m)²/(1×10^-9m²/s) = 1×10²³s

これは3×10¹⁵年、つまり３千兆年で地球の、いえ、宇宙の寿命より長くなってしまいます。

　もちろん、この結果はおかしい。実はこの計算は「かき混ぜなければ」という条件で均一化にかかる時間ですから、「海はかき混ぜられている」ということが分かります。

　実際、海の水には海洋大循環と呼ばれる地球規模の大きな流れがあることが知られています。つまり「海は広くて大きいが」「良くかき混ぜられている」のです。

江頭 靖幸