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神里 公氏のネゲントロピー

2005-10-12 23:45:26 | ネゲントロピー
関連キーワード エントロピー、エクセルギー、K‐L情報量

[40000394297]神里公
資源問題における物理学と経済学--槌田・高橋論争をめぐって
科学 52(1),53-58,1982/01(岩波書店)
実は、槌田氏の<物理価値>は、他の機会にも指摘したのであるが、いわゆる”ネゲントロピー”以外のなにものでもない[*]。物理価値はその定義式から明らかなように、ある資源を消費したとき、その資源をふくむ環境のエントロピーがいかほど増加するか、いいかえればその資源をふくむ系は、いかほどの失いうるネゲントロピーをもっているか、ということである。それは資源を使い切ったときにちょうどゼロになるように、座標が調整されたネゲントロピーであり、当然正量である。そしてこれは通常考えられているネゲントロピーであると思う。だから槌田氏は、はじめから<物理価値>などという新語を使わずに、このように定義されたネゲントロピー概念によって、議論を進めればよかったと思う。生物個体、生態系、経済社会などの代謝系は、ネゲントロピーを消費することによって自己を維持するというのは、よく親しまれた、また、わかりやすい考え方なのである。(54ページ)

[*] [40000903807]神里,公
エネルギ-とエコロジ-の諸問題
経済評論 29(12),132-147,1980/12(日本評論社 〔編〕/日本評論社)


神里 公氏のネゲントロピーは、エクセルギーをエントロピーの次元で見たものである。ギュイ・ストドラ gouy stodolaの評価法で 資源の非平衡性を評価している。評価する対象の系は孤立系である。これは佐藤正隆氏の大気環境との相互ネゲントロピーに相当する。ギュイ・ストドラの公式が成り立つのは、孤立系での話である。したがって、神里氏が
ある資源を消費したとき、その資源をふくむ環境のエントロピーがいかほど増加するか、いいかえればその資源をふくむ系は、いかほどの失いうるネゲントロピーをもっているか、ということである。

と、孤立系として扱いうるほどの系を選んで設定していることは、評価できる。
しかし、だからこそ、一般の代謝系に ”神里のネゲントロピー”を敷衍することはできない。
また、
それは資源を使い切ったときにちょうどゼロになるように、座標が調整されたネゲントロピーであり、当然正量である。
とあるが、環境を含む資源系として評価したときの話に限られるのである。

つまり常に、環境を含む対象資源系を孤立系として 評価しなければならないということである。

これでは、一般の代謝系を扱うには、ほど遠い。代謝系は、開いた系・ほぼ定常な流れ系だからである。これが、古典熱力学の枠組みの限界である。工業熱力学では、完全な定常流れ系は 扱えることになっている。

孤立系の理論では、定常流れ系以外の代謝系が議論できない。

そこで、槌田敦氏は、熱力学を改変し、資源物理学というフレームを考えたわけであろう。そのフレームでは、すべての代謝系は開放定常系の入れ子連鎖になっている。そう定義したからである。そして、資源物理学は、熱力学とは異なった挙動を示すことになる。資源物理学は、物理学のフレームに沿いつつも、離れている。


対して 佐藤正隆氏は、孤立系よりも、もう少しゆるい条件の系 でも扱い得るネゲントロピーを思考したのである。たとえば、等温変化過程、定圧変化過程。そして発表されたのが、カルバック‐ライブラーの情報量によるネゲントロピー(以下 K‐Lネゲントロピー と記す)である。
これは、始状態(非平衡状態)と終状態(平衡・熱死状態) それぞれの統計力学的な確率分布の K‐L情報量をとったものであり、これにより、孤立系を想定しなくとも、
それは資源を使い切ったときにちょうどゼロになるように、座標が調整されたネゲントロピーであり、当然正量である。
が実現されるのである。
ところで
そしてこれは通常考えられているネゲントロピーであると思う。
とあるのだが、通常考えられていたネゲントロピーが、全エントロピー変化であったとしたなら、それでは、系の合成や系外からのネゲントロピー注入やらを、正値性を保つようにするためには、環境全体を扱わねばならなかったり、、扱いにくいかったり、できなかったりするのである。
それで考案されたのが、佐藤正隆の”K‐Lネゲントロピー”なのである。

イタリック部分は、筆者がちゃんと理解していないため あやしいです。 勉強中

K‐Lネゲントロピーは、エクセルギーを 統計力学的に基礎づける量である。
--------------------
gouy guoy
Gouy OR guoy Chapman
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