熱力学および分子統計論―生命物理科学の基礎―（杉田元宜著、井口和基編）A5/445頁
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本書は、1957年に出版された杉田元宜博士の研究と挑戦を記録した重要な一冊である。一橋大学経済学部で文系学生に物理学や電気回路学を教えつつ、アナログ計算機を製作させ、生物学のデジタル理論を独創的にシミュレーションする試みを行った。日本に大型コンピューターが普及していない時代に、限られたリソースで革新的な手法を切り開いた杉田の思想は、英米の科学者にも強い影響を与え、カウフマンらによる複雑ネットワーク研究の礎となった。
戦中に結核を患いながらも物理学の本質を追究し、熱力学の第四法則『｜dG/dt｜= max』を提唱した杉田。本書はその研究を集大成し、生命現象を物理学的に解明する道筋を示す新しい理論体系を展開している。科学的挑戦の記念碑的存在として、現代の科学者にも多くの示唆を与える一冊である。
戦中に結核を患いながらも物理学の本質を追究し、熱力学の第四法則『｜dG/dt｜= max』を提唱した杉田。本書はその研究を集大成し、生命現象を物理学的に解明する道筋を示す新しい理論体系を展開している。科学的挑戦の記念碑的存在として、現代の科学者にも多くの示唆を与える一冊である。
『目次』
新版の序
序
第1章 序論物理学と生物学
1.1 古代原子論
1.2 力学的自然観の確立
1.3 機械的自然観の崩壊
1.4 統計的見地の導入
1.5 物質構造論と量子物理学
1.6 物理的なものと生物的なもの
1.7 化学と物理の関係
第I部 熱力学および分子統計論
基礎編
第2章 状態と変数
2.1 平衡系の定義と拡散の分子運動論
2.2 平衡状態と熱力学
2.3 状態変数の決め方
2.4 気体の圧力
2.5 準静的変化
2.6 ミクロのパラメーター
第3章 熱力学
3.1 熱力学の第1法則
3.2 エンタルピー（熱関数）
3.3 化学変化および相の変化
3.4 熱の本質
3.5 理想気体のエントロピー
3.6 熱力学の第2法則
3.7 不可逆変化
3.8 不可逆過程とエントロピー
3.9 熱力学の平衡条件
3.10 熱力学的関係式
第4章 相変化と統計熱力学
4.1 蒸発平衡と蒸発速度
4.2 速度論的な事情
4.3 Clusterの理論
4.4 形態数と状態和
4.5 Clusterを含む系と統計理論
4.6 過飽和の状態と準安定
4.7 相変化一般について
第5章 混合エントロピーの計算
5.1 混合エントロピーの計算
5.2 混合過程
5.3 形態数との関係
5.4 希薄溶液の性質
5.5 浸透圧とは何か
5.6 半透膜について
5.7 沸点および氷点の変化
5.8 溶解, 析出および吸着
5.9 高分子物や膠質と膨潤
第II部 熱力学および分子統計論
応用編
第6章 化学平衡と反応速度
6.1 化学平衡
6.2 親和力とGibbs-Helmholtzの式
6.3 反応速度の問題
6.4 H 定理との関係
6.5 速度論の統計理論-1-
6.6 速度論の統計理論-2-
6.7 相律
6.8 無定形物質
第7章 電気を帯びた系の熱力学
7.1 界面電位
7.2 膜平衡と電位差
7.3 吸着, 水和, 解離と平衡
7.4 イオンの運動
7.5 酸化還元とその電位
7.6 酸化還元とrH価
第8章 不可逆過程
8.1 Gibbsの式
8.2 相反関係
8.3 最大原理または極小原理
8.4 熱力学と新法則
8.5 動電気化学現象
8.5.1 濃度差のない場合
8.5.2 濃度差のある場合
8.5.3 分散系の場合
8.5.4 荷電剛体球の分散系
第III部 生体と熱力学
第9章 生体と熱力学
9.1 熱力学の第2法則の応用
9.2 代謝過程とF.E.
9.3 労働の出力
9.4 エントロピー代謝
9.5 細胞分裂と熱力学
9.6 生体の流動モデル
9.7 過渡的現象と流動系の特色
9.8 生命の起源
補註
あとがき
新版の序
序
第1章 序論物理学と生物学
1.1 古代原子論
1.2 力学的自然観の確立
1.3 機械的自然観の崩壊
1.4 統計的見地の導入
1.5 物質構造論と量子物理学
1.6 物理的なものと生物的なもの
1.7 化学と物理の関係
第I部 熱力学および分子統計論
基礎編
第2章 状態と変数
2.1 平衡系の定義と拡散の分子運動論
2.2 平衡状態と熱力学
2.3 状態変数の決め方
2.4 気体の圧力
2.5 準静的変化
2.6 ミクロのパラメーター
第3章 熱力学
3.1 熱力学の第1法則
3.2 エンタルピー（熱関数）
3.3 化学変化および相の変化
3.4 熱の本質
3.5 理想気体のエントロピー
3.6 熱力学の第2法則
3.7 不可逆変化
3.8 不可逆過程とエントロピー
3.9 熱力学の平衡条件
3.10 熱力学的関係式
第4章 相変化と統計熱力学
4.1 蒸発平衡と蒸発速度
4.2 速度論的な事情
4.3 Clusterの理論
4.4 形態数と状態和
4.5 Clusterを含む系と統計理論
4.6 過飽和の状態と準安定
4.7 相変化一般について
第5章 混合エントロピーの計算
5.1 混合エントロピーの計算
5.2 混合過程
5.3 形態数との関係
5.4 希薄溶液の性質
5.5 浸透圧とは何か
5.6 半透膜について
5.7 沸点および氷点の変化
5.8 溶解, 析出および吸着
5.9 高分子物や膠質と膨潤
第II部 熱力学および分子統計論
応用編
第6章 化学平衡と反応速度
6.1 化学平衡
6.2 親和力とGibbs-Helmholtzの式
6.3 反応速度の問題
6.4 H 定理との関係
6.5 速度論の統計理論-1-
6.6 速度論の統計理論-2-
6.7 相律
6.8 無定形物質
第7章 電気を帯びた系の熱力学
7.1 界面電位
7.2 膜平衡と電位差
7.3 吸着, 水和, 解離と平衡
7.4 イオンの運動
7.5 酸化還元とその電位
7.6 酸化還元とrH価
第8章 不可逆過程
8.1 Gibbsの式
8.2 相反関係
8.3 最大原理または極小原理
8.4 熱力学と新法則
8.5 動電気化学現象
8.5.1 濃度差のない場合
8.5.2 濃度差のある場合
8.5.3 分散系の場合
8.5.4 荷電剛体球の分散系
第III部 生体と熱力学
第9章 生体と熱力学
9.1 熱力学の第2法則の応用
9.2 代謝過程とF.E.
9.3 労働の出力
9.4 エントロピー代謝
9.5 細胞分裂と熱力学
9.6 生体の流動モデル
9.7 過渡的現象と流動系の特色
9.8 生命の起源
補註
あとがき