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Bunge (2003b) 『創発と収斂』第3章 第3節 物理的プロセスと化学的プロセスへのシステム的接近、の試訳20160626

2016年06月26日 23時11分31秒 | システム学の基礎
2016年6月26日-3
Bunge (2003b) 『創発と収斂』第3章 第3節 物理的プロセスと化学的プロセスへのシステム的接近、の試訳20160626

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第3節 物理的プロセスと化学的プロセスへのシステム的接近

 歴史的には、物理的システムの最初に知られた例は、太陽系 the solar system である。太陽系が単なる天体の集合体であるというよりも、一つの星座といった、そのようなものだと認識するのには、ニュートン(1667)ほどのものが必要だった〔It took no less than Newton (1667) to recognize it [=太陽系] as such rather than as a mere assemblage of bodies , such as a constellation. 〕彼は、太陽系は、重力的引力によって一緒に保たれており、太陽系のあらゆる構成要素は慣性(質量)を持っているから、重力的引力は単一の天体へと崩壊を引き起こすことはない、という仮説を設けた。もしそれらのどれかが止まると、それは太陽へと落ちるだろうし、他の惑星の軌道は変わるだろう。どの惑星を除去しても、同様の結果が得られるだろう。こうして、太陽系は全体性という性質を示すのである。しかし、この全体は分析可能である。すなわち、全体の状態は、それの構成要素のそれぞれの状態によって決まる。惑星天文学者の主な仕事は、精確に言えば、惑星たちとそれらの月たちの状態を特徴づける変数を、測定するか計算することである。しかし彼らはまた、そのシステムが他の天体と相対的に一つの全体として運動する仕方を見つけ出すことにも興味がある。
 しかし、ニュートンの粒子力学に関する独自の定式化は、力学的システムの研究にはうまく適さない。なぜなら、その指示対象は、その系の残りの粒子によって及ぼされる力に従う単一の粒子だからである。オイラー、ラグランジュ、そしてハミルトンは、力学系の全体的な性質を記述する関数を導入して、ニュートンの方法(ベクトル的力学 vectorial mechanics)を一般化した。このような一つの関数、作用は、ハミルトンの変分(または極値)原理を満たす。つまり、系の作用は、最大かまたは最小である。(等価的に、システムの考え得る歴史のすべてについて、実際の歴史は、その作用の極値的な(つまり最大または最小の)値に相当する。今度は、その原理は、運動についての微分方程式を含意する。図3.1を見よ。これは、理論物理学のすべての分野に採用される接近〔アプローチ〕である。つまり、分析(微分方程式)が総合(変分原理)と結びつけられている。

 図3.1 (a)ベクトル的力学。問題とする粒子pの運動は、その系〔システム〕の他の粒子に影響される。(b)分析的力学。指示対象は、一つの全体としての力学的な系である。そこでは、個々の粒子は、いくつかの相互作用する構成要素の間のたった一つである。

 個体、液体、そして重力のであれ、電磁気のであれ、その他のものであれ、物理的場は、全体というさらなる例を提供している。このようないかなる連続的媒体の或る領域における摂動は、全体のすみからすみまでに伝わる。池に落ちつつある石のこと、あるいは電場のなかを動きつつある電子のことを考えよ。それは、固体と液体は、気体には似ず、場によって一緒にされる、原子または分子のシステムであることとは一致しない。
 全体性と創発の別の例は、いわゆる量子力学に典型的な、もつれあい、相関関係、または非分離性である。これが意味するのは、多数の構成要素から成る微小物理的システムの状態は、それの構成要素の状態に分解(要因化 factored)できないということである。言い換えれば、二つ以上の量子が一緒になって一つのシステムを形成するとき、その構成要素が空間的に分離されるようになってさえも、それらの個体性は失われるのである(たとえば、Kronz and Tiehen 2002を見よ)。
 最後に、化学的システム〔化学系〕の概念を検討しよう。この類のシステムは、構成要素が、その数または濃度が変わる化学物質(原子または分子)であるシステムとして特徴づけられよう。なぜなら、それらは互いに反応することに関わるからである(たとえば、Bunge 1979aを見よ)。よって、反応が始まる前と、反応が完了した後では、システムは物理的であって、化学的ではない。たとえば、電池は、それが働いている間にだけ、化学的システムである。
 化学反応は、創発または質的新奇性の最適の例を、ながらく与えてきた。しかし、化学的システムの概念は、19世紀中の化学的で薬学的な産業での化学反応の創発とともに、よく知られるものとなった。化学的構成におけるあらゆる変化は、構成要素間での相互作用によってか、構成要素とその環境との間の相互作用によって引き起こされるから、システムの真のモデルは、その構成だけでなく、その環境、構造、そして機構を組み入れるだろう。つまりそれは、第2章の第5節で導入された基本的CESMモデルの特殊化であろう。
 では、生物システムへと移ろう。それは、超化学的性質を授けられた、化学的システムの上位システムである。
」[試訳20160626](Bunge 2003b: 43-45)。