現在2017年7月16日14時34分である。
「いよいよ、この宇宙の仕組みを、数学を用いて、説明してくれるのね」
そうだよ。
「お願いがあるんだけど」
なんだい?
「説明は、とことん、丁寧にして欲しいけど、高卒だからって内容を易しくしないで。太郎さんが、理解しているとおりを、手加減しないで教えて」
それは、嬉しい言葉だね。
恐らく、レヴェルの高い数学や物理学の本を書いている人が、皆、そんな風に書きたいと思っていると思うよ。
「そういうものなの?」
誰だって、自分に誠実に生きているとき、一番気楽に生きられるものでしょう。
「じゃあ、自然科学の良心の満足できる説明をして」
分かった。
まず、
『麻友さんと私の住んでいる世界が、何次元の世界か?』
という話から、始めよう。
「それは、3次元でしょう」
本当に?
「だって、2次元だったら、アニメみたいに、平面の世界になっちゃうでしょ。2010年9月9日発売の『週刊ヤングジャンプ』41号からマンガ連載『まゆゆ童話劇場2次元しか愛せない』というのも、スタートさせたのよ。この世界は、2次元ではないわ」
麻友さんが、『まゆゆ童話劇場2次元しか愛せない』というのを書いてたのは、本当だ。エケペディアに記述がある。
「それに、4次元だったら、ドラえもんのポケットみたいになっちゃうじゃない」
そんなこと、言ってるけど、ウィキペディアを見ると、
『整った顔立ちから「渡辺麻友はCGだ」「2.5次元」と言われたことがある。本人もこのことを、何度かネタにしており、第2回選抜総選挙のポスターには「起こしてみせます!CGレボリューション!!」というキャッチコピーが使われた。』
とある。
麻友さん、本当は、2.5次元の世界の人なんじゃない?
「太郎さん。私が、2.5次元なんて、ホントに思ってるの? ふざけてるんでしょ。『.5』なんて、あるわけないじゃない」
麻友さん。論理的でないなぁ。
『2次元でなく4次元でもないから、3次元なんて』
「5次元だというの?」
そうじゃないよ。
『最初に種明かしします』
の精神に則って、私の考えてることを話しちゃうと、
『整数の次元でないもの』
というのが、あるんだ。
「ウソッ、本当に?」
信じられないだろうから、次の本の肝心なところを写してあげよう。
石村貞夫(いしむら さだお)/石村園子(いしむら そのこ)『フラクタル数学』(東京図書)
- 作者: 石村貞夫,石村園子
- 出版社/メーカー: 東京図書
- 発売日: 1990/07/01
- メディア: 単行本
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という本。
表紙は、こんな綺麗な本。
142ページに、『例2.3.5 コッホ曲線のハウスドルフ次元を計算してみよう.』の文字。
148ページに、『コッホ曲線のハウスドルフ次元について,不等式
が成り立つことがわかった.
実は
となることが後で示される.』の文字。
コッホ曲線とは何かというと、204ページに、BASICを用いて、コッホ曲線に近いものを表示するプログラムがある。
「えっ、本当に、1.26次元のものなんてあるの? 『ハウスドルフ次元』ってなに?」
知らなくても、恥ずかしくはないよ。
通常の整数だけでなく、小数の次元も表せる、『次元の定義』なんだ。
「じゃあ、この世界は?」
コッホ曲線みたいに、入り組んでなくて、ふつー、にべったり広がっていれば、3次元のはずだけど、絶対とは言えないということを、覚えておいて。
「それが、今後、どう影響するの? 『最初に種明かしします』の精神に則って、説明してよ」
この問題があるために、私達は、数学の基礎ができた早い段階で、この世界が、空間的に3次元で、時間の方向に1次元ある世界だとすると、どうなっていなければいけないか、ということを、位相幾何学(いそうきかがく)(トポロジー)というものを用いて、きちんと調べようと思う。
「この世界は、3+1で、4次元なの?」
物理学では、ニュートン力学と言っている間は、3次元と考えていくが、相対性理論を考慮するときは、時空4次元(じくうよじげん)という言い方をする。
「4次元って、難しいの?」
私が、自分でどうやって4次元を思い浮かべてるか、きちんと話すから、大丈夫だよ。
まず、3次元を、きちんと扱えるようになるのが、近道だから、最初は、時間は、空間とは別にあると、考えていこう。
「さっきのBASICのプログラムのところで、コッホ曲線に『近いもの』と言っていたのは、どうして? コッホ曲線ではないの?」
疑問点は、思い出したら、どんどん質問していいよ。
コッホ曲線というのは、あのぎざぎざが、無限に、細かいところまで、続いてる曲線なんだよ。だから、コッホ曲線そのものを、パソコンのディスプレイに表示することは、できない。だから、コッホ曲線に『近いもの』と、言ったんだ。
「私達の体って、細胞からできてるじゃない。そして、その細胞は、原子からできてるじゃない。こういうふうに、どこまでも、階層があるという可能性は、ないの?」
確かに、どこまでも、小さい単位があるかも知れない。
そうなんだけどね、麻友さんの好きな、アニメってあるでしょ。
あのアニメって、アニメーションするためには、1秒間に24コマあればいいことを、知らない?
「あっ、知ってる。24コマって、1秒間のフィルムの枚数なのよね。実際には、2コマずつ同じ絵を使ったり、3コマずつ同じ絵を使っても、十分アニメーションするのよ。私、『魔法つかいプリキュア!』の中に登場したから知ってるの。ほらっ」
確かに、『マユさん』として、本当に登場したのを見たときは、子供たちにそんなに知られているのかと、驚いたね。
「そうか、人間に見えるものに、24分の1だから、大体25分の1で、100分の4秒より短い間隔は、意識されないんだ。だとすると、どこまでも、小さい方に階層が続いてないかも知れないわね」
絶対とは言えないけど、人間にとって、100分の4秒、つまり、1000分の40秒、だから、40ミリセカンドより短い時間というものは、ないかも知れないんだ。
「えっ、じゃあ、人間のCPUは、25Hzということ?」
これは、可能性として、十分あるんだ。
現状を知るために、文献を引用しよう。
- 作者: 津田一郎,北海道大学数学連携研究センター
- 出版社/メーカー: 共立出版
- 発売日: 2016/07/22
- メディア: 単行本
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2016年7月25日初版だから、かなり新しい情報が入っている。
第7章 ヒトが論理間違いをする理由―カオス力学系の観点から―
の7.2節。
7.2 思考・記憶・時間
から、
6章で述べた理論―エピソード記憶におけるカントルコーディングの可能性―において、我々は,波(約10ミリ秒から約40ミリ秒の周期を持つ脳波)によって連続的な経験事象が分断され,脳内では情報の流れが離散化されると仮定した.これはどういうことかというと,外界から入ってくる連続的な経験事象の刺激が約30ミリ秒ごとに離散化され,“記号化”されるということである.この30ミリ秒という時間スケールは神経回路(ニューラルネット)の活動の基本単位になる時間スケールでもある.ちなみに,神経細胞(ニューロン)の活動の基本単位時間は約1ミリ秒である.これはニューロンの絶対不応期に由来する.この期間はたとえどんなに強い刺激が入ってきてもニューロンはまったく応答が出来ないのである。
以上102ページから103ページより引用。
「ちょっと、ちょっと、私、エピソード記憶とか、カントルコーディングとか、全然分からないんだけど」
私だって、お医者さんじゃないんだから、分からないよ。
「でも、引用した」
これは、つまり、何か経験したエピソードがあったとき、それを、数学でカントル集合と呼ばれるバラバラにちぎれた集合のように、人間は断片的に記憶する。つまり、そう、コード、すなわち符号化するということ。
「符号化って?」
ディジタルにするってことだよ。
「この場合どうするってこと?」
つまり、ニューロンがつながった状態にするか、つながってない状態にするか、ということじゃない? 私も、それ以上、説明できない。
「そこまで、説明してくれれば、分かるわ。太郎さん、思ってるより説明うまいわ。エピソードは、普通のエピソードと思っていいのね。次の波というのは?」
波というのは、『がんまは』、と読んで、物理学で、ガンマ線という電磁波とは違うものだということだけ、知っていればいいと思う。
「物理学で、ガンマ線というものがあるの?」
いわゆる、放射能と言われるのは、アルファ線といわれるヘリウムの原子核と、ベータ線といわれる電子と、ガンマ線といわれる振動数の高い電磁波からなっているんだ。
「ヘリウムって、飛行船の中に入ってたりして、安全なものなんじゃないの?」
だから昔、『『これが、悪い放射能。』なんていうものは、ないんだよ。』って、話したでしょう。電子だって、安全だし。
「ガンマ線だって、電磁波ということは、光の1種だものね」
そうなんだよ。
「じゃあ、放射能って、何が恐いの?」
量が、ものすごく多いことだね。
「えっ、それだけ?」
うん。放射能というものは、本来、DNAに当たって、突然変異を起こす。
進化ができたのは、放射能のお陰。
でも、あんまり突然変異が一杯起こると、まったく新しい細胞ができて、その中には、制限なく増殖するものができたりする。これが、がん細胞だ。
「えーっ、がんって、そうやってできるの?」
そうだよ。
これが、物理学を用いた、がんの説明。
「問題解けてるじゃない。どうして、がんを治さないの?」
がんって今の社会では、治して欲しい人は、治してもらえるんだよ。
私が、3歳の頃からヴァイオリンを習ってた話はしてきた。
「そうだったわね」
ヴァイオリンの先生の息子さんのお嫁さんに、松本での鈴木先生のお勉強会に連れて行ってもらった話もした。
鈴木メソードのまさに鈴木鎮一先生の肩に、触ったという、貴重な経験もしたのだけど、そのお嫁さんは、私と一緒に連れて行った息子さんの後、娘さんを生んだ。
その娘さんは、白血病になった。
「助からないわね」
私と一緒に松本へ行った息子さんは、妹を助けるため、医学部に進んだ。
「わーっ、映画みたい」
後に、母が、
『息子が、ファインマンの信奉者で、・・・』
と、メールしたら、
『私の息子も、ファインマンの本を3冊持っていて、読んでました』
とメールしてきた、と聞いて、私は、
『なに? 米語版を読んだということか』
と、慌てた。
「あっ、そうだったわね。『ファインマン物理学』の米語版は、3冊だったわね」
そして、お兄ちゃんが、医師になったことで、妹は、白血病だったが、本当に、水泳の先生になれるほど回復して、今も生きている。
「うそっ、白血病って、絶対死ぬんじゃなかったの?」
こういうふうに、人間の常識って、当てにならない。
「じゃあ、さっきの、人間が、ディジタルというのも、本当?」
かもしれない。
「あの離散化というのも、人間の記憶が、ベッタリつながってないということ?」
そうだよ。
「神経細胞(ニューロン)の基本単位時間は約1ミリ秒であると書いてあるのは?」
人間の脳は、1000分の1秒単位で、動いていて、1000分の40秒ずつで、ひとつのまとまった現象として把握してるのかも知れない。
「物理学では、時間の最小単位ってないの?」
あることは、ある。
プランク時間と呼ばれるもので、
という短い時間だ。
「これ、根拠あるの?」
これの定義には、万有引力定数という数値、
が、使われている。
だが、私達は、万有引力は、万有でないと知ってしまった。
だから、このというものが、定数だと信じることが、できない。
「そうよ。だったら、時間の単位は、別のものかも知れないわ」
そこで、私達は、時間の単位として、最初は、普通に『秒』を使っていくことにする。
「それは、きちんと明記しておかなければ」
ただね、麻友さんは、時間の単位として、『秒』を使うのだと、理解したけど、そもそもの『秒』というものが、どう定義されてるか、分かってないでしょう。
「えっ、秒? 1日を24時間として、1時間を60分として、1分を60秒としたら?」
実は、地球の自転って、コマみたいにフラフラしてて、一定じゃないんだよ。だから、1日って、変化するんだ。
「じゃあ、どうするの?」
とりあえず、麻友さんのスマートフォンに表示されている時計を信じるということにしよう。
「エーッ、大丈夫?」
スマホの時計は、GPSとも連動してて、人工衛星の精密な時計と同期してるから、かなり信じられるんだ。
「じゃあ、今までの通算で、
定義 24 秒
私達は、後に改めて定めるまで、時間を計る基準として、渡辺麻友のスマホの時計に表示される時間を用いる。
基本的に、単位は、秒であり、分や、時間も、用いる。
定義 24 終わり
と、定義しましょう」
合格。
「ところで、太郎さんは、まだ公約を果たしてないわ」
なんだっけ?
「浸透圧の動画の説明をしてくれるって、言ってたじゃない」
ああ、ギョウザを食べるときの話か。
それも、話したいんだけどね、7月18日の『Momm!!』で、麻友さんが、
『私は、極度の冷え性だから、・・・』
と、話してる。
「どうしようも、ないのよ」
冷え性ということは、お腹が痛くなるんでしょう。
「そう」
つまり、トイレで、苦しむんだ。
「うん」
どうして、何十分も苦しむんだと思う?
「それは、・・・」
最初に、硬いのが出た後、下痢が出るんでしょう。
「そういうこと多い」
物理学、使って、解決できるよ。
「うそっ、これだけは、どうすることも、できない」
そんなことない。
「そんな、・・・」
麻友さんは、あの硬いのが出てしまえば、良いのだということを、知っている。だが、どうすれば、出せるか、知らない。
出す方法があるんだよ。
「イチジク浣腸?」
そんなもの使わない。
「じゃあ?」
麻友さんが、行くようなトイレなら、ウォッシュレットが、ついているでしょう。
だまされたと思って、ウォッシュレットの『おしり』を押して、肛門に当てて、2分くらい、ぶつけててごらん。
「どうなるの?」
肛門から水が入って、乾燥してしまって硬くなってる便を柔らかくしてくれて、必ず出るから。
「ウソだー。そんなこと、信じられない」
私も、40年以上知らなかったことなんだ。
「本当なの?」
2014年に、最初に倒れて、戸塚共立第一病院に入院したとき、看護婦さんが待ってるから、早く出したいなあ、と思って、ウォッシュレットを当ててたら、出たんだよ。
『こんな簡単なことで!』
と、ビックリした。
「ウォッシュレットが、なかったら?」
トイレットペーパーに、水を含ませて、拭くだけでも、効果ある。
「水なんて、ない」
ジャーッと流せば、出るでしょう。
「そんなの汚い」
いつも流れてる水なんだから、汚くはないよ。
「あっ、そうか」
麻友さん、握手会とか、10時間くらいあるから辛かったんだろうね。いつまでも、トイレにこもってるわけにいかなくて、悩みの種だったんだな。
私が、物理学使って、解決してあげたんだから、これからは、大丈夫だよ。
「2分も、当ててたら、機械が止まっちゃわない?」
多分、2分たつまえに、出そうになるから、もう悩みは消える。
「今すぐは、試せないけど、原理を教わったから、納得したわ」
恋人というのは、綺麗なことだけじゃなくて、汚いことでも、助けてくれなきゃ、意味がないからね。
「太郎さん。好きよ。7月23日、イヴェント参加券がなくても、幕張メッセまで来て。必ず、私、陰から見てるから」
片道918円だから、かなりの負担だけど、行きますよ。
「今日は、こういう話だったから、浸透圧は、また今度でいいわ」
じゃあ、宇宙の真理、探求していこう。
「バイバイ」
バイバイ。
現在2017年7月20日15時32分である。おしまい。