合金の状態図に見る「見えざる神の手」
「状態図」ってのは、手前どもの業界の概念でございます。
「見えざる神の手」って、わたしゃ、専門じゃないんですが、
経済学で自由放任がうまく行く、てな哲学のようです。
おのおの、単独でも流通しにくい概念を二つ並べて、
「何となくにてるなぁ」と喜んでみても・・・とは思うのですが。
「状態図」って言うのは、
【教科書丸写しの話です。ご存じの方は飛ばしてください。但し、特に後半の話なんか、よく理解せずに学校出てくる 専門家 もいるみたいで・・・】
業界の学生が学校で真っ先に習う物です。Ａ金属にＢ金属を加えて合金を作る場合のＢ金属の濃度を横軸、温度を縦軸にとり、どの組成、どの温度の時には、合金はどのような結晶系をとるか（あるいは、液体か）をしるした物です。
例えば、うんと簡単な全率固溶系の場合は右の図の上側のようになります。この場合、結晶系は一つ（固体と書いてある）、液体状態も一つ、で状態図は合計２つの領域からでき・・・と、考えそうですが、何ともうひとつ、固体と液体の入り交じった領域、というのもあり、合計３つの領域で塗り分けられます。
この状態図では、温度 Ｔ の場合、合金組成が ＣＬ と ＣＳ の間では、固体と液体が共存する、ということを示しています。
この温度 Ｔ での、液体、固体の自由エネルギーを、液体や固体の組成の関数として示したのが、右の図の下側です。自由エネルギーっていうのは、物質の状態変化を言うときに、ボールが高いところから低いところへ転がるように、という場合の「高さ」とご了解ください。
「ころがる」というと、誤解を生みそうですが、例えば下の図の、ＧＳ の緑の曲線の上にボールを置いてボールが転がって落ち着く組成にまで固体の組成が変化する、というのは固体単独では無理です。組成が変わったりしようとするとリストラされた元素の引き受け手が必要ですからね。
簡単な見方としては、同じ組成（図では一本の縦線）に対して、緑と青の線の交点が、どっちが下かな。上の状態でいるよりは下の状態でいる方が楽だから、下の状態に移る。と、こうお考えください。
「をっ！ そうすると、純金属Ａから ＣＸ の組成までは、青い線をたどって液体で、ＣＸ からＢ、100%の組成までは緑の線をたどって固体だな、」っと思ったあなた、
間違ってますが、そこがポイントなんです。そうやって、自分で考えようとする人、好きです。（ヨイショ）
実は、ＣＬ よりＢ成分を増やした合金では、いきなり ＣＳ なる組成の固体が若干生じ、液体の組成は ＣＬ のまま。この場合の系全体の自由エネルギーは、物質の平均組成に対して、赤い線（液体の自由エネルギーと固体の自由エネルギーを結ぶ線）の様に変化します。このような変化は、混合物の平均組成が ＣＳ に達するまで続きます。（ここで、若干理屈の飛躍がありますが、平均組成の変化に対して、固体、液体そのものの組成変化は無く、量的な変化のみということから、算数で簡単に導ける程度の物です。）
要はこの赤い直線は、青い線（液体）や、ＣＸ を越えた後の緑の線（固体）よりも、エネルギー的に若干、お得です。ちなみに、この赤い直線は、２つの自由エネルギー曲線の共通接線、また、その接点の組成がそれぞれ、ＣＬ 、ＣＳ です。
自然とは、まぁ、かくも抜け目無く、液体、固体の混合戦略を駆使して、エネルギーを最小にするという最適解
を実現しているのだなぁと、感心させられます。
自然が、最適戦略の名人の例は、他にいくらでもあるみたいで、例えば、光の屈折も、結果から見れば光の速度が異なる２つの媒体の間の２つのポイントを最短で結ぶような光路をとる。結果論とはいうものの、よくできてるよなぁ・・・。
一方「見えざる神の手」って言うのは、
わたし的には高校の時に何となく習った（orかってに覚えた？）ということで、知ったのは状態図より先です。で、後から状態図習って何となく似てるね、と。ただその後この分野全然勉強してないし、専門じゃないんで、状態図ほど上手に(?)説明はできないんですが、
いきなり逆説的な例で言えば、
『10円の再生紙を使うのは、５円の非再生紙を使うより地球に害悪』
と言ったところでしょうか。
再生紙の10円という価格は、それを実現するために要したコスト；人件費、水代、エネルギー代（石油代）等の総額を反映しています。再生紙の方が非再生紙よりコストが高いと言うことは、それの製造に際してより多くの価値を有する資源が消費されたということの反映。それでも、再生紙を使うのは、象徴的に記せば大量の石油を犠牲にして、若干のパルプを倹約する、ということ。
では、再生紙を安く（省資源で）作れるようにいろいろ工夫するとして、どのくらいなら再生紙と非再生紙の生産（及び消費）によるロスは拮抗する程度なのか？ それが、再生紙が、非再生紙と同じ価格でできたとき。
で、消費者は『環境保護』などと言った贅沢な（？）駆動力に動かされることなく、単に製品の自分にとってのお値打ち具合（コスト・パーフォーマンス）のみを考慮して再生紙か非再生紙かの選択をする自由が保障されたとき、システムは最適化される（最も地球に優しい）・・・、と言ったような話が『見えざる紙（をっと）神の手』ってことでしたよね（＞詳しい人）。
さらには、再生紙の作り方にしても、もし仮に原料に生パルプを後少し多く配合すれば、プロセスの大幅な合理化が可能になり、石油・水の節約になるといった場合、最も地球に優しいプロセスは、『最も製造原価が安くなる』プロセスである、といった話でもあります。
もっとも、このような理屈は価格が、資源の貴重さを真に反映しているのみならず、外部経済（森の木が酸素を作ってくれるとか）や外部不経済（燃やすとＣＯ２出すとか）も適正にコスト勘定に入ってくるシステム（炭素税の賦課等を想定）が前提ですが、それが無理なもんだからって、勢い情緒的なキャンペーンに走ってる、てところがありがちな現実かも。
「空き缶つぶし器」と言ったものが、環境グッズとして結構なお値段（千円程度？）で売られていますが、このような観点からこの投資は人類としても余りペイする物とは思えません。善良な市民はこのような商品を買って空き缶リサイクルに精を出すよりも、このような商品を買わないことによって人類の浪費を押さえる側に貢献すべきではないでしょうか。空き缶は、もっと安価につぶすべきです。もっとも「自己満足代」ということで計れば別でしょうけど。
そういえば、芥川龍之介は、この評価不能な「自己満足代」をも定量計算に組み込むという蛮勇をふるって、「キリストの殉教だって、これはキリスト自身が『お得』と判断し、ペイするからこのような行動をした」論じ去っていたような・・・（『侏儒のことば』）。うぅ〜ん、すごい。徹底している。
自然に混合戦略が最適化されて、エネルギー（コスト）最低が実現される、ってところが状態図と「見えざる神の手」で似てるなって思ったわけです。で、自由エネルギーと価格の類似による熱力学的経済社会観っていうのが、ひそかに、結構気に入ってたりします。
実は、この後さらに「マックスウェルの魔」（エントロピーをコントロールできる小人さん）と「計画経済」の対比、あるいは人類の幻想としての「第２種永久機関」（無から有を生み出すわけでは無いけれど、高温熱源から取得した熱エネルギーをロス無く、全て仕事に変えるという熱機関）と「共産主義」の対比等へすすむ（但し理屈の完成度は極端に下がる）のですが、本日は、とりあえずここまでに致したく存じます。
嗚呼、待たるるかな、次号！！
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