著者
杉田 元宣
出版者
物性研究・電子版 編集委員会
雑誌
物性論研究 (ISSN:18837808)
巻号頁・発行日
vol.1953, no.60, pp.99-120, 1953 (Released:2010-12-10)
参考文献数
15

Thermodynamical analysis of life is given in this report. Our body is analogous to fuel cell, which is the power source of isothermal change. ATP is the power transmitting medium corresponding to the current of fuel cell. The main part of the out put in fed back to the living system to maintain life. Life mag be the function of such feed back system. The balance of free energy in such system is analysed and the mathematical relation like that of simple reproduction in economics is obtained with applying the maximum principle of transient phenomena, for the system of living body and its environment is an instance of transient phenomena of chemical flow.From the equation we can estimate the chemical potential of our body in living state, if we can measure the rates of biochemical reactions. The main part of the chemical potential is the term due to the negative entropy, which is being destructed thermodynamically and reconstructed. Some author is confined to apparent steadiness of the nagative entropy and inclined to the opinion that the destruction, which is the character of catabolism, is frozen or delayed during our life until death. Such consideration is absurd, if we take the metabolic turnover into consideration. The steadiness of negative entropy is maintained by the reconstruction. On the other hand the process, which is anabolism, seams to the reversed course from the point of thermodynamics. But in fact it does not contradict to the second low, if we take the total system of our body and environment into consideration. Such reversed course is the common feature of transient phenomena.Schrödinger has suggested that we might eat the negative entropy. But it is not adeguats, for there is production of positive entropy due to catabolism and it is excreted (Entropieströmung). Therefore we must take negative entropy at toilet and vomit it at dining room from the point of thermodynamics of irreversible phenomena. But Echrödinger has at first suggested the metasolic turnover of entropy, though he might not be conscious of it. Negative entropy must be the measure of delicacy of living system as the chemical apparatus, which corresponds to the fixed assets and depreciates according to the analogy of economics. The value of negative entropy depreciates and repaired by anabolism. At may be reasonable to measure the value of negative entropy by observing the rate of production by the delicate apparatus.There might be nothing in living system contradicting the law of physics and chemistry. New principle may be the maximum principle, if it is required, and the author proposed to call it the fourth law of thermodynamics.
著者
原島 鮮
出版者
物性研究・電子版 編集委員会
雑誌
物性論研究 (ISSN:18837808)
巻号頁・発行日
vol.1952, no.55, pp.13-20, 1952 (Released:2010-12-10)
参考文献数
11

Statistical mechanics of surface tension. It is shown that we can derive the expression of surface tension in terms of disrtribution functions from purely statistical considerations regarding surface tension as the increase in free energy for an increase of unit area of the interface between the liquid and vapor phases.The expression obtained isγ=1/2∫∫…∫dφ12/dR12x212-Z212/R12ρS(2)(Z, R12)dZ1dv12, where γ is the surface tension, φ12 is the intermolecular potential and ρS(2) (Z, R12) is the excess pair density reckoned relative to an arbitrary Gibbs dividing surface. The above expression can be transformed intoγ=∫(pN-pT)dZ1wherepN(Z)=kTρ(1)(Z1)-1/2∫∫…∫dv12∫Z1Z1-Z12dφ12/dR12Z12/R12ρ(2)(ζ, R12)dζ, pT(Z1)=kTρ(1)(Z1)-1/2∫∫…∫dv12dφ12/dR12x122/R12ρ(2)(Z1, R12).The results coincide with those of kirkwood and Buff which were derived by calculating stresses directly.
著者
森田 章 高橋 健二
出版者
物性研究・電子版 編集委員会
雑誌
物性論研究 2集 (ISSN:18837816)
巻号頁・発行日
vol.2, no.5, pp.726-742, 1957-11-25 (Released:2009-11-26)
参考文献数
11

イオン結晶の共有結合状態の効果を取扱う方法として局在結晶軌導 (SLCO) の方法が提案され, 計算をLiH結晶について行う. その結果, Lundgvist によって求められた凝集エネルギーの理論値と実験地との喰い違いは, 共有結合状態を考慮する事によって説明される事が示される. 更にSLCOとエネルギーバンド構造との関係が論ぜられる. エネルギーバンドが縮退していない時には, SLCOはWannier函数の良い近似になっている事が示される.
著者
中村 弘陸 小幡 一郎
出版者
物性研究・電子版 編集委員会
雑誌
物性論研究 (ISSN:18837808)
巻号頁・発行日
vol.1955, no.85, pp.36-48, 1955 (Released:2010-12-10)
参考文献数
6

Raman spectra of methanol and the aqueous solution have been observed, of which the former with regard to the effect of temperature change and the latter with regard to the effect of concentration change and of aging have been investigated. From the change of structure and frequency of Raman bands, it has been concluded that methanol molecules associated with each other do not show frequency shift of the band, C-O vibration, but the molecules hydrated in aqueous solution give the frequency decrement due to increment of proton density making hydrogen bonds and that the hydrogen bond between methanol and water molecules is stronger than that between methanol molecules each other.
著者
佐々 真一
出版者
物性研究・電子版 編集委員会
雑誌
物性研究・電子版
巻号頁・発行日
vol.4, no.1, pp.1-24, 2015-02

自然現象の背後にある単純な法則を見出し体系化するのが物理学である。現在、その体系は相当整備されているように見える。例えば、舞い落ちる銀杏の葉っぱを見てみよう。複雑によろめいているが、流体力学の方程式と境界条件で記述されるのは多分間違いない。あるいは、原子分子の世界でシュレーデンガー方程式の記述、いやいや、クォークの世界でゲージ場による記述…などもきっと正しい。現象の背後にある法則を求める場合、どこまで後ろにまわるのも自由であり、自分が好きなところで法則を書けばよい。こうしてできあがってきた基本法則群を眺めると、フロンティアは常にあるものの、物理学の牙城は万全なように見える。ところで、ある現象に対して、どの基本法則に拠っていいとしても、それらは同じ現象を記述しているはずである。その事実は説明できるのだろうか? そもそも、基本法則と基本法則を結びつける法則はどうなっているのか? 明日の研究にすぐに役立つわけではないが、普段考えないようなことをゆっくり学ぶ機会にしたい。
著者
出口 哲生
出版者
物性研究・電子版 編集委員会
雑誌
物性研究・電子版
巻号頁・発行日
vol.4, no.1, pp.1-34, 2015-02

最近、孤立した量子多体系の非平衡ダイナミクスが活発に研究されている。特に、外部変数を急変化させた後の量子系の時間発展を、量子クエンチ (quantumquench) とよぶ。70年代に McCoy 達により可解系で量子クエンチが議論されたが、最近冷却原子系の実験等に刺激され、再び注目されている。孤立量子系のダイナミクスは、量子統計力学の基礎の視点からも興味深い。量子多体系の純粋状態を任意に与えると、ほとんどの場合、その状態に関する物理量の期待値は、平衡値に非常に近い値に近づくことが、最近再発見された。量子状態の典型性 (typicality) の視点である。さらに、与えられた純粋状態のユニタリな時間発展の中で、局所演算子の期待値は平衡状態のアンサンブル平均値に収束する、と予想されている。このときエントロピーは全く変化しないが、しかし、緩和のような振る舞いが見られる。3日間の講義では最初に、可積分量子系の例を紹介し、デルタ関数型ポテンシャルで相互作用する1次元ボース気体に対してベーテ仮設の方法を説明する。次に、ホール励起など典型的な素励起を詳しく解説する。さらに、低励起スペクトルでの系の振る舞いと CFT との対応の概略をスケッチする。量子多体問題の様々な手法が可積分量子系で具体的に実現される点が教育的であると思われる。さらに、代数的べ一テ仮設を説明し、スラブノブ公式など演算子の期待値や形状因子を求めるに役立つ定理を解説する。そして、1次元ボース気体やXXX鎖等での最近の結果を紹介する。