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2016年3月11日 (金)

生命活動とは『利用価値の高いエネルギー』を『利用価値の低いエネルギー』に変換する行為

今回も前稿に続いて、リンクよりエネルギーに関する記事を紹介する。

            【以下引用】

 地球上の生き物の営みは、物質という視点からみると気の遠くなるほど煩雑極まりない変化をしていますが、エネルギーという側面からみると、全体としては、「利用価値の高いエネルギー」を手に入れて、それを「利用価値の低いエネルギー」にしているにすぎません。
 言い換えれば、生命活動は「不安定なエネルギー」が「安定なエネルギー」に変化していく現象の一つだと考えることができます。

 例えば、人間は食物として摂取した栄養分(炭水化物や脂肪やたんぱく質)を肺から取り入れた空気中の酸素と反応させることで得られる化学エネルギーを、一部は仕事(心臓の働きなども含め)などに、残りは熱に変換しながら生活を続けています。
 この仕事なども回りまわって最終的には熱に変換され、「利用価値の低いエネルギー」になってしまいます。

 その食物の殆どは、地球上では極めて安定で利用できる化学エネルギーを持っていない炭酸ガスや水などに太陽光という利用価値の高いエネルギーを注入して作られています。さらに、動物たちに肉に変換してもらうこともあります。

 この例のように、どこからか利用価値の高いエネルギーを入手しないと生き物は営みを続けることができません。
 当然のことですが、この「利用価値の高いエネルギー」のほとんどが太陽光です。

             (中略)

 地球上にある物質は全て「原子」が寄り集まってできています。また、原子は原子核と電子でできています。この原子核を略して「核」と言っている場合が多いようです。
 利用価値の高いエネルギーの発生源は「核融合反応」や「核分裂反応」などの『核反応』です。

 われわれは太陽の中で起こっている水素の核融合反応で発生した太陽光というエネルギーを得て生活しています。
 この太陽光という利用価値の高いエネルギーを気の遠くなるような長期間にわたって、保存しやすい(他の種類のエネルギーに変換されにくい)化学エネルギーというかたちで貯め込んできたのが化石燃料です。

 地球上では核融合反応は水素爆弾で瞬時に大量のエネルギーを発生させることはできても、生活に有効利用できるように徐々にかつ継続的に核融合反応を進行させる技術は開発できていません。

 一方、核分裂反応は原子力発電所で利用されていますが、燃料ウランの鉱石埋蔵量は潤沢とはいえないようです。
 コスト高を覚悟して海水中のウランを特殊なキレート樹脂というものに選択的に付着させて集めれば資源的には問題はないのかもしれませんが、最も気になるのは放射性廃棄物の処理でしょう。

 管理することは絶対に不可能な長期間にわたって放射線を発生し続ける放射性廃棄物を後世に残しておくことにならざるを得ませんが、それでも構わないのですか、という難しい判断を求められています。
 現に、原子力発電の関係者は放射性廃棄物をどこの地域でどのように(地中深くなど)保管したらいいのか悩んでいるところです。

             (中略)

 他の種類のエネルギーから変換するのではなく、核反応で利用価値の高いエネルギーが発生するのであれば、エネルギーというものは種類が変わることがあっても消滅はしないはずなので、エネルギー総量は明らかに増加し、従来から一般的に採用されてきた“エネルギー保存の法則”には反するはずです。
 私たちが中学校か高等学校で学んだエネルギー保存の法則は核反応が含まれない状況で成り立つ法則です。

 そのかわりに、水素の核融合反応では0.7%の「質量」が減り、ウランの核分裂反応では0.09%の「質量」が減ります。これは物理学者のアインシュタインの提案した【エネルギー】=【質量】×【光の速度】^2という式に対応しています。

 どうして「質量」が「エネルギー」に変換されるのか理解するためには、高度な知識が必要なようですが、現実に原子力発電所では、原子炉内の物質は、漏れたり飛散した訳ではないのに、質量は減少しています。

            【引用以上】

生命の営みも、元をたどればすべて太陽光に行き着くというのは、言われてみれば非常に納得できる認識だ。しかも、個々の複雑な物質生成や化学反応も、一言で言えば『利用価値の高いエネルギー』を『利用価値の低いエネルギー』にしていく一種のエネルギー変換行為であるらしい。このシンプルな構造を知ると、現代の科学があまりにも細部にこだわりすぎていることを、あらためて実感する。

近代科学の最大の欠陥は、多くのドグマに振り回され、最も重要な大局的視点を見失ってきたのではないだろうか。

匿名希望

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