文明を成り立たせる正体とは何か？・・・太陽あるいは熱エネルギーについてあれこれ考えてまとめてみた。
物質 × 生命
質料（ヒュレー）：身体
形相（エイドス）：魂（プシュケー）＝精神
化学結合
エンタルピー（ℍ）
生体系における総エネルギー
すべてのエネルギーが利用可能なわけではない。
総エネルギー＝利用可能なエネルギー＋利用不能なエネルギー
どの系においても、総エネルギーは、
仕事ができる利用可能なエネルギーと
無秩序へと失われる利用不能のエネルギーを含んでいる。
ℍ＝Ｇ＋ＳＴ
Ｇ＝ℍ－ＳＴ
Ｇ；自由エネルギー：仕事ができる利用可能なエネルギー
Ｓ；エントロピー：利用不能なエネルギー（系の無秩序さの尺度）
Ｔ；絶対温度
カロリー［cal］
１カロリーは、１グラムの純粋の温度を
14.5から15.5℃まで１℃上昇させるのに必要な熱エネルギー。
ジュール［Ｊ］ １Ｊ = 0.239 cal
標準重力加速度下で 102 グラム（ほぼキウイフルーツの質量）
を １メートル持ち上げる仕事に相当。
化学平衡と自由エネルギー（ギブズの相律）
Ｆ＝Ｃ−Ｐ＋２
F ：自由度 C：成分の数 P：相の数
定数２は、温度と圧力による。
一成分一相（自由度２）：温度と圧力の状態で記述／化合物半導体
二成分二相（自由度２）：水とアルコールの混合液／共晶
三成分三相（自由度２）：三元系状態図（ギブスの三角形）
二成分一相（自由度３）：一成分の割合を追加すれば定まる。
一成分二相（自由度１）：温度を決めれば飽和蒸気圧が決まる。
一成分三相：三重点（自由度０）／水の平衡状態
二成分三相（自由度１）：共析
三成分二相：自由度３
三成分一相：自由度４
四成分一相：自由度５
Ｘ成分二相（X ≥2）：包晶／固溶体（混晶）
Ｘ成分一相（X ≥2）：混晶半導体
Ｙ成分三相（Y ≥1）：多様な炭化水素
Ｚ成分一相（Z >1）：晶洞（ペグマタイト）
熱エネルギー
反応熱
化学反応により発生もしくは吸収される熱。
発熱反応；気体・液体の溶解。
吸熱反応；固体の溶解。
※ 溶液を溶媒で薄める液体の溶解熱を希釈熱という。
Enthalpy change of solution
生成熱 ⇔ 分解熱
燃焼熱
酸化物の生成熱。
中和熱
相転移にともなう転移熱
潜熱
蒸発（気化）熱
液体の表面からの気化を蒸発、内部からの気化を沸騰という。
⬍ 液体と気体の関係
凝縮（液化）熱
融解熱
⬍ 固体と液体の関係
凝固熱
昇華熱
元素や化合物が液体を経ずに固体表面から気化する。
または、気体から固体へと相転移する現象（凝華）。
物質の三態が基本
発エルゴン反応：自発反応：－ΔＧ
吸エルゴン反応（共役）：非自発反応：＋ΔＧ
縦軸は自由エネルギー
同化（光合成）と異化（呼吸）
植物🌱
緑を育む生命
今日の酸素の供給源であると共に、
化石燃料の起源でもあると考えられている。
合成材料 ➡ エネルギー吸収（吸熱反応） ➡ 生成物
グルコース：１mol
二酸化炭素：６mol 酸素：６mol
水：１２mol 水：６mol
光エネルギー 合成反応
（688 kcal） ‖
同化
デンプン
動物
意識して競って生き抜くために食べる❓
動物的であるという点は、他の生き物の捕食であろう。
獲物を争って無駄な運動をする一方で、
人間は「万物の霊長」と言われるほどの恐るべき知能を持った。
呼吸基質 ➡ エネルギー放出（発熱反応） ➡ 生成物（老廃物）
３８ＡＴＰ（＝688 kcal）
グルコース：１mol
酸素：６mol 二酸化炭素：６mol
水：６mol 水：１２mol
他に、
乳酸
酢酸
アンモニア
尿素
など
分解反応
‖
異化
異化は、多糖，脂質，核酸，タンパク質などの大きな分子を、それぞれ単糖，脂肪酸，ヌクレオチド、アミノ酸などのより小さな部分に分解する。
動植物における「生と死」の均衡
炭水化物（糖質）と炭化水素
人類
神経系情報伝達
半導体
AI
エントロピーとネゲントロピー
シュレーディンガー
Erwin Schrödinger
(1887-1961)
副題に「物理的にみた生細胞」
生物と無生物の違いを物理化学で説明
もともと、岩波新書（1951）が
岩波文庫版として復権。
化学進化
種の多様性
ウイルス
持論だが、地球圏における生命システム全体の欠陥から生み落とされた非生物的な「生化学」物質の変異であろうと考えている。端的に言って、自然は有機物とか無機物の区別に関わりなく、有毒な化学物質によって汚染されることはよく知られているところである。生命というシステムが自然の一部であることは言うまでもないので、様々な化学物質と関わることで脅威に曝されることは必死である。一方で、そのような脅威から守るために構築されてきたのが生命システムそのものであったとするならば、そのような化学進化の反対側に死をもたらす化学系を想定していいのかもしれない。現代科学は、ミクロの世界をとことん観察できるようになって、これは、一見すると生化学物質のようであると捉えがちであるけれども、しかし、化学物理の領域でのみ完全理解されるべき代物である。むろん、分子生物としての生命とて同じことなのだろうが、システム（＝系）としては異なるということだ。あるいは、不完全なシステムの発露としての驚異である。まず最初に、生命の元となっている元素には、地球上での物質循環が存在していることが重要であろう。次に、進化的競争は、生物間のみならず、個別の化学システムにまで働いており、それゆえに、生物と非生物を分け隔てるような生化学が現出しているというような事態になるのではないか。外部からもたらされた生命の原初的ないし先駆と見なしてしまう傾向もあるようだが、恐らく大きな誤りだ。むしろ、生命系内部の複雑さから引き起こされてきたエラーであると思われる。バイオテクノロジーには、様々な考え方の背景にあろう。しかし、ウイルスの構造を活用することは、生命探求への姿勢を軽視している。
質量とエネルギーの等価性
質量欠損
自然界の４つの力 Fundamental interactions
素粒子間に働く相互作用には、強い力，弱い力，電磁気力，重力がある。
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