ライナー・キュメル
ドイツの物理学者
ライナー・キュメル
ライナー・キュンメル、2005 年 3 月、
トーマス・オーバーマイヤー撮影
生まれる1939年7月9日
フルダ、ドイツ
母校TH ダルムシュタット、
ゲーテ大学フランクフルト
知られている外生的成長モデルのためのLINEX関数
科学者としてのキャリア
フィールド物理学と経済学
機関デル・バレ大学、
ヴュルツブルク大学
論文A: トンネルコンタクテンのSchichtdicken-abhängiger Quantisierungseffekt : B: Untersuchungen zum Zwischenzustand und gemischten Zustand von Suprareitern 1. und 2. Art  (1968)
博士課程の指導教員ピーター・フルデ
その他の学術アドバイザージョン・バーディーン

ライナー・キュメル（1939年7月9日フルダ生まれ[1]）は、固体物理学、熱力学、経済物理学を専門とするドイツの物理学者です。[2] [3]

科学者としてのキャリア

ライナー・キュメルは1959年から1964年までダルムシュタット工科大学で物理学と数学を学んだ。クザーヌスヴェルクの奨学金を得て、1968年にフランクフルト大学で超伝導の博士号を取得し、[1] 1973年には同大学で理論物理学の資格も取得した。博士号取得と資格取得中、海外でも研究を行い、例えば1965年から1967年にはイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校で、物理学で2度のノーベル賞受賞者であるジョン・バーディーンの研究助手として働いた。[4] 1970年から1972年までコロンビアのカリにあるバジェ大学で働き、[2] DAAD奨学金を得て物理学の修士課程の設立に尽力し、次世代の研究者の育成に役立った。この間、熱力学を研究した。[5]

1974年、彼はヴュルツブルク大学で理論物理学の教授に就任し、海外での研究訪問も数多く行った。1970年代、第一次および第二次石油価格ショックの時期に、経済学を第二の柱として興味を持ち始めた。カールスルーエ大学経済学部で経済学者（および数学者）として働いていたヴォルフガング・アイヒホルンと活発な交流が生まれた。[6]物理学における彼の研究は、不均質超伝導体とメソスコピックヘテロ接合の理論に集中していた。[7]経済的関心は、エネルギー利用と排出削減に集中していた。1996年から1998年まで、ライナー・キュンメルはドイツ物理学会のエネルギーワーキンググループの議長を務めた。[8]彼は2004年10月にヴュルツブルク大学を退職した。それにもかかわらず、彼は2015年の夏学期まで熱力学と経済学の講義[9]を担当し、大学に残りました。[10]彼は生物物理学的経済学と持続可能性の編集委員会のメンバーです。[11]

仕事

キュメルの経済学研究は、先進国のマクロ経済成長モデルの数学的構造を改良し、物理学の基本法則、特に熱力学の第一法則と第二法則に矛盾しないようにすることを目指した。彼はエネルギーを強力な生産要素であり、技術進歩の主要な構成要素であると特定した。[12]これらの問題に対処するため、彼はいわゆるLINEX関数を開発した。この関数はエネルギーに線形依存し、生産要素である資本、労働、エネルギーの商に指数依存する。[13]

LINEX生産関数は、経済産出の成長方程式と、資本、労働、エネルギーの経済的ウェイト、すなわち産出弾力性に関する3つの連立微分方程式を積分することによって計算されます。これらは、規模の経済性一定（オイラー条件）と適切な漸近境界条件に従います。LINEX関数は、標準的な経済理論で適用される費用分担定理を採用していません。この定理は、資本、労働、エネルギーの経済的ウェイト（弾力性）が、それぞれ国民経済計算と国民統計における費用分担と等しいと仮定しています。[14]したがって、資本と労働が主要な生産要素となり、よく使用されるコブ・ダグラス型生産関数の一定産出弾力性に現れます。これは、微分方程式の最も単純な解です。LINEX関数の産出弾力性における時間依存パラメータは、統計的手法を用いて計量経済学的に決定されます。[15] [16]

キュメルと同僚のディートマー・リンデンベルガーは、エネルギー投入による有用仕事の代理として電力を用いて、LINEX関数を初めてフィッティングした。 [13]得られたフィッティングは、外生的かつ説明不可能な技術進歩を仮定することなく、観測された歴史的経済成長を再現することができた。その後の研究で、キュメルの研究結果に触発され、情報を得たロバート・エアーズとベンジャミン・ウォールは、関数内の電力を、米国経済へのエクセルギー投入による有用仕事（1900年から2000年まで）に置き換え、LINEX生産関数に同様の効果をもたらした。

有用労働を投入要素として用いることで、ソロー成長モデルにおける説明のつかない成長、すなわち「ソロー残差」が最小化される。この成長は、しばしば外生的な技術進歩あるいは全要素生産性に起因するとされている。[17]結果として、新古典派モデルにおけるいわゆる技術進歩は、主に、人類が増大するエネルギーフローを経済プロセスに統合し、それを高効率で有用労働に変換する能力として説明できる。[18]したがって、エネルギーの経済的重みはその費用分担よりもはるかに大きく、エネルギーは強力な生産要素であり、「技術進歩」の主要な構成要素である。キュンメルが述べているように、「私たちの物質的豊かさのかなりの部分は、資本ストックを構成する機械におけるエネルギー変換によるものである」。[19]

著書『経済学第二法則』において、彼はエネルギー保存とエントロピーが繁栄に与える影響について論じ、経済学の生産理論にエネルギーという重要な科学的要素を加えている。エネルギーなくして現代経済は理解できない。[20]彼は、エネルギーの生産弾力性が労働よりもはるかに高いことを踏まえ、成長圧力を軽減するためにエネルギー税を提唱している。現在の潮流は、労働と資本の組み合わせをエネルギーと資本の組み合わせに置き換えることである。[21]

出版物

固体物理学

  • アルネ・ヤコブス、ライナー・キュメル：「超伝導電流から常伝導電流への変換とその逆のダイナミクス」Phys. Rev. B, Vol. 64, No. 10, 2001年8月, p. 1045-15.
  • S. ホフマン、R. キュメル、「移動する渦線：電子構造、アンドレーエフ散乱、そしてマグナス力」、物理学改訂B誌、第57巻、第13号、1998年4月、7904-7915頁。
  • O.-J. Wacker, R. Kümmel, EKU Gross: 超伝導体のための時間依存密度汎関数理論. Phys. Rev. Letters, Vol. 73, No. 21, 1994年11月, pp. 2915–2918.
  • Bodo Huckestein, Reiner Kümmel: 平行磁場中における量子井戸電子の振動磁化. Phys. Rev. B, Vol. 38, No. 12, 1988年10月, pp. 8215–8218.
  • J. Bardeen, R. Kümmel, AE Jacobs, L. Tewordt: 純粋超伝導体における渦線構造. Phys. Rev., Vol. 187, No. 2, 1969年11月, pp. 556–569.

経済

  • ライナー・キュメル、ディートマー・リンデンベルガー：「経済成長と危機におけるエネルギー、エントロピー、制約、そして創造性」『エントロピー』第22巻、第10号、第14号。2020年10月、ISSN 1099-4300、1156。 
  • ライナー・キュメル、ディートマー・リンデンベルガー、フロリアン・ヴァイザー：「エネルギーの経済的力とエネルギー政策との統合の必要性」『エネルギー政策』第86巻、2015年、833～843頁。
  • ライナー・キュメル、ディートマー・リンデンベルガー：「エネルギー変換はいかにして経済成長を新古典派経済学の均衡から大きく逸脱させるのか」New Journal of Physics 16、2014年12月、125008。
  • ライナー・キュメル：「なぜエネルギーの経済的重みはそのコストシェアよりもはるかに大きいのか」『Environmental Innovation and Societal Transitions 9』、2013 年 12 月。
  • ライナー・キュメル著『経済学第二法則：エネルギー、エントロピー、そして富の起源』Springer、ベルリン、2011年、ISBN 978-1-4419-9364-9。 
  • ライナー・キュメル、ロバート・U・エアーズ、ディートマー・リンデンベルガー：「熱力学法則、経済的手法、そしてエネルギー生産力」『非平衡熱力学ジャーナル』第35巻第2号、2010年、145～179頁。
  • ライナー・キュンメル、ヴォルフガング・シュトラッスル、アルフレッド・ゴスナー、ヴォルフガング・アイヒホルン：技術の進歩とエネルギー依存の生産機能。掲載: Zeitschrift für Nationalökonomie - Journal of Economy、Vol. 45、1985、285-311ページ。

参照

参考文献

  1. ^ ab キュンメル、ライナー (1968)。 A: Schichtdicken-abhängiger Quantisierungseffekt in Tunnelkontakten – B: Untersuchungen zum Zwischenzustand und gemischten Zustand von Suprareitern 1. und 2. Art [ A: トンネル接触における層厚依存の量子化効果 – B: 第 1 種および第 2 種超電導体の中間状態と混合状態の研究] （論文）（ドイツ語）。フランクフルト・アム・マイン: ゲーテ大学フランクフルト。2025-01-10に取得。
  2. ^ ab "ライナー・キュンメル博士".ヴュルツブルク大学。 2013年10月9日。 2014 年 1 月 9 日のオリジナルからアーカイブ。2025-01-10に取得。
  3. ^ Dash, Kishore C. (2014). 「14 エコノフィジックスの進化」. Abergel, Frédéric; Aoyama, Hideaki; Chakrabarti, Bikas K.; Chakraborti, Anirban; Ghosh, Asim (編).エージェントベースモデルのエコノフィジックス. New Economic Windows. Cham: Springer International Publishing. p. 261. doi :10.1007/978-3-319-00023-7. ISBN  978-3-319-00022-0. 2025年1月15日閲覧。ライナー・キュメル [略歴]
  4. ^ キュンメル、ライナー;ラントヴェーア、ゴットフリート (1991)。 「ジョン・バーディーンを追悼して」。物理学者ブラッター。47 (5)。 Wiley-VCH: 399–400。doi : 10.1002 / phbl.19910470512。
  5. ^ da Luz, Marcos GE (2011-12-01). 「経済学第二法則：エネルギー、エントロピー、そして富の起源」 . Physics Today . 64 (12). American Institute of Physics: 57. doi :10.1063/PT.3.1366. ISSN  1945-0699 . 2025-02-21閲覧.キュメルは30年以上にわたり、自然科学と経済学の関係を考察する経済熱力学研究の最前線に立ってきました。熱力学と経済学は、熱力学の法則が天然資源の利用可能性と経済に基づく環境保全に課す制約によって結びついています。
  6. ^ Kümmel, Reiner; Strassl, Wolfgang; Gossner, Alfred; Eichhorn, Wolfgang (1985). 「技術進歩とエネルギー依存型生産関数に関する論文」 . Journal of Economics . 45. Springer: 285–311 . doi :10.1007/BF01282565 . 2025年1月11日閲覧。
  7. ^ キュンメル、ライナー。 「ライナー・キュンメル教授のページへようこそ」。ヴュルツブルク大学、物理学と天文学の学部。2025-01-10に取得。
  8. ^ “アルベイツクライス・エネルギー (AKE)”. www.dpg-physik.de。 Bad Honnef: Deutsche Physikalische Gesellschaft。 2024-05-15 。2025-01-10に取得。Vorsitzende seit Gründung des Arbeitskreises
  9. ^ キュンメル、ライナー (2007-03-24)。 Energie und Wirtschaftswachstum oder: Wie Arbeitslosigkeit und Umweltbelastungen vermindert werden können [エネルギーと経済成長、または: 失業と環境への悪影響をどのように削減できるか] (PDF) (ドイツ語)。ヴュルツブルク: ヴュルツブルク大学。
  10. ^ 「2015 年夏学期 – 熱力学と経済学: エネルギーとヴィルトシャフトスワッハスタム、エントロピ生産と排出管理」.ヴュルツブルク: ヴュルツブルク大学物理学科。 2015-04-14 。2025-01-10に取得。
  11. ^ 「編集委員会」.生物物理学的経済学と持続可能性. ハイデルベルク: シュプリンガー・ネイチャー. 2025年. 2025年1月19日閲覧。
  12. ^ Hall, Charles; Lindenberger, Dietmar; Kümmel, Reiner; Kroeger, Timm; Eichhorn, Wolfgang (2001-08-01). 「自然科学と経済学の再統合の必要性」(PDF) . BioScience . 51 (8). Oxford University Press: 663– 673. doi :10.1641/0006-3568(2001)051[0663:TNTRTN]2.0.CO;2 . 2025-01-13閲覧. p. 664.自然科学者の観点からの新古典派経済学に対する過去の批判は、3つの基本的な議論に要約できる。(1) 基本的な概念的新古典派モデルの構造は、生物物理学的世界とそれを支配する法則、特に熱力学に基づいていないため、非現実的である（図1a）。 （２）分析の範囲は、物質とエネルギーの投入、廃棄物の吸収源、経済プロセスに必要な環境を提供する生物圏の実際のプロセスを含んでいないことから不適切である（図２）。（３）使用されたモデルの根底にある基本的仮定は、検証可能な仮説として提示されているのではなく、むしろ既定値として提示されている。
  13. ^ ab Lindenberger, Dietmar; Kümmel, Reiner (2002). 「エネルギー依存型生産関数と価格誘導型セクター進化の最適化モデル『PRISE』」. International Journal of Thermodynamics . S2CID  67765773.
  14. ^ クムホフ, マイケル; ミュア, ディルク V (2012年10月25日). 石油と世界経済：いくつかの可能性のある将来(PDF) . IMFワーキングペーパー. ワシントンD.C.: 国際通貨基金. p. 14. ISBN 97814755866402025年1月24日閲覧。石油のGDPへの貢献に関して、主な問題は、従来の生産関数では石油のコストシェアと産出への貢献が等しくなると想定されていることである。このため経済学者は、米国経済における石油のコストシェアが歴史的に低い約3.5%であることを考えると、石油が産出量の大幅な減少を引き起こすことは決してないと結論付けている。[…] 近年の自然科学者によるいくつかの論文や書籍では、より適切な技術モデルを用いることで、エネルギー／石油の産出への貢献は必ずしもコストシェアと等しくないと主張している。
  15. ^ エアーズ, ロバート・U.; ウォー, ベンジャミン (2005年6月1日). 「成長の会計：肉体労働の役割」 .構造変化と経済ダイナミクス. 特集号『生産理論へのアプローチ』を収録. 16 (2): 181– 209. doi :10.1016/j.strueco.2003.10.003. ISSN  0954-349X.
  16. ^ Ayres, Robert U.; van den Bergh, Jeroen CJM; Lindenberger, Dietmar; Warr, Benjamin (2013年12月1日). 「過小評価されているエネルギーの経済成長への貢献」 .構造変化と経済ダイナミクス. 27 : 79–88 . doi :10.1016/j.strueco.2013.07.004. ISSN  0954-349X.
  17. ^ リフキン、ジェレミー（2014年）『限界費用ゼロ社会 ― モノのインターネット、協働的コモンズ、そして資本主義の終焉』ニューヨーク：パルグレイブ・マクミラン、p. 72、ISBN 978-11372784632025年1月14日閲覧。過去25年間、ドイツのヴュルツブルク大学の物理学者ライナー・キュメルやフランスのフォンテーヌブローにあるINSEADビジネススクールの経済学者ロバート・エアーズなど、多くのアナリストが、機械資本、労働パフォーマンス、エネルギー利用の熱力学的効率という3つの要因分析を用いて、産業革命期の経済成長を遡って追跡してきました。[..] つまり、「エネルギー」が欠けている要因なのです。
  18. ^ ホーマー＝ディクソン、トーマス、ギャリソン、ニック (2009). 「序文」.ホーマー＝ディクソン、トーマス編著. 『カーボンシフト ― 石油枯渇と気候変動という二つの危機が未来をどう定義するのか』. ロナルド・ライト序文. カナダ: ランダムハウス. p. 6-7. ISBN 978-0-307-35718-2. 2025年1月15日閲覧。経済成長におけるエネルギーの役割は見落とされがちだった。[..] 成長は彼 [ソロー] が予測したよりも常にはるかに高く、その差、つまり計測された投入では説明できない産出量の伸びの割合は、「ソロー残差」と呼ばれるようになった。しかし、経済学者ライナー・キュメルが後に指摘したように、この残差はソローの理論そのものよりも多くのことを説明することが多い。ソローの研究の後、労働と資本と組み合わさって経済成長を生み出す「何か他のもの」は技術に違いないというのが広く信じられていた。[..] しかし、エネルギー投入をドルではなくジュールで数えることで、キュメルは現実世界の成長率と一致する結果を導き出し、ソロー残差をほぼ排除しただけでなく、経済にとってのエネルギーの重要性も明らかにした。
  19. ^ Kümmel, Reiner (2013-12-01). 「なぜエネルギーの経済的重みはコストシェアよりもはるかに大きいのか」 .環境イノベーションと社会移行. エネルギー、材料、そして成長：ロバート・エアーズへのオマージュ. 9 : 33– 37. doi :10.1016/j.eist.2013.09.003. ISSN  2210-4224.
  20. ^ ミムケス、ユルゲン (2012). 「経済学の第二法則」. 書評. Physik Journal (ドイツ語). 11 (6). Wiley-VCH: 67. ISSN  1617-9439 . 2025年1月13日閲覧。
  21. ^ Zyga, Lisa (2014-12-31). 「熱力学分析により、経済における石油などのエネルギー源の見過ごされてきた大きな役割が明らかになる」. Phys.org . Omicron Ltd. 2024年1月24日閲覧.一方、自動化が進む中で、安価で強力なエネルギーと資本の組み合わせが、高価で弱い労働力をますます置き換えつつある。この組み合わせは、労働力の中でも低技能層の雇用を奪っている。[..] このよく知られた傾向は、エネルギーは労働よりも安価で強力であるという新しいモデルのメッセージから理解できる。
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