学生コラム
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2024年3月21日
第５回
大阪府立大学 工学部 電子物理工学課程
北村暖心
北村暖心
私の研究室ではキラリティにまつわる研究を行っている。キラリティとは、ある物質とその鏡像異性体が重なり合わない関係性のことであり、１９世紀後半にLord Kelvinにより定義された。例えば、螺旋階段やDNAの構造を思い浮かべれば理解できる。興味深いことに、彼による定義のおよそ１００年前、Goetheは一部の花の形状やツタの巻き方が螺旋であることに気づき、自然界のらせん秩序であると言及した。そして彼に続き、現在のキラリティ研究にも通ずるような研究が、科学が発展途上の段階にもかかわらず積み上げられていった。彼らの鋭き科学的洞察は、如何なる思想のもとで養われたのだろうか。
専門分野を用いて論じても複雑化するだけなので、簡単な思考実験を行ってみる。科学の考え方に則り、“科学を考える我々自身”に対し必要最小限の要素以外をすべて排してみよう。そうすると、古典物理で物体を質点とみなすように、我々は思考する球体とみなすことができる。この場合、如何にして“左右”の概念を区別することができるだろうか。２つの互いに相異なる存在、例えば腕や足が２本ずつあれば容易であっただろう。ここで、日常における認識能力は自身の有する身体的特徴に依存することに気づかされる。ならば、外的環境により方向を定義するほかないだろう。しかし、ある朝突然世界の“左右”が反転してしまったとしたら、その異常に気付くことはできるのだろうか。
デカルトによれば、あらゆる疑しさを排してゆけば自身の精神が残り、思考に先立つ“自分自身”という存在の必要性が生じると説いた。左右の概念を論じるには、球体としての近似ではなく、これまで生きてきた我々自身の存在がなければならないのだろう。それでは、特定の植物が好んで左巻きの模様を現わしたり、右巻きにツタをのばしたりするのは、彼ら自身が左右を区別しているからなのだろうか。
Goetheがこのような与太話に思いを馳せていたかどうかは知る由もないが、思考の主たる存在の必要性に辿り着いたとき、それが嗜好性を持つ余地を残すと考えたのではないだろうか。だからこそ、同種ならほぼ同じ向きを好む植物に違和感を抱いたのではないか。我々の行使する科学も、外積だとか右ねじの方向だとか、昔の誰かの好みによって整列させられている部分が多く、ヒトも植物も等しく奇妙で謎多き存在である。
以上の浅学なお話に、有識者たる読者諸君は数多の疑問を抱いたはずである。下らない疑問の一つ一つに回答を付さんとする好奇心が沸いたなら、誰しもが過去の偉人たちと同じように、科学を紡いでいく先駆者となりえるだろう。
“第５回” への5件のフィードバック
デカルト座標を三次元にすれば隙間なく三次元セルオートマトンで表現できる。
多変量解析の相関係数を調べれば有意な相関が解るはず。
更に三次元の動きを見て行けば、或る程度の自由度を持つけれども、関連していて、それ以上は離れない、機能性関係が、或る機能について発見できるはず。
多変量解析は単に要素のベクトルではなくて、この様なミューチュアルな関係を見つけ出す為に使える。
そこには貴殿の指摘される、キラルやアキラルの結び輪が、編み目の様につながり、ネットワークを構成しているやもしれぬ。
単なるネットワークのフローを記述する隣接マトリックスの中に、循環して或る範囲をスライドする、編み物の様なネットワークの幾つかのつながりが、別々の結び輪同士を結び付けている、別系統の連携である事を見いだせるやもしれぬ。
そのそれぞれの結び輪が、ガウスの電気力線の様に、電荷の走行の様な周期を持つのであれば、交差する経路の右を通過するのか左を通過するのかで、全く逆向きの力や振動を発生するのだから、ますます貴殿の指摘される、鏡像異性体や光学異性体や通過時の偏角が、ファインマンの確率回転波の合成の様に、作用を決める要因となるはず。
１９８３年の十九歳の冬に、大阪府立大学の電気工学科の二つの分野で、ラグランジュの未定定数法が別々の応用をしているの見て、情報爆発を防ぐ為に、その分岐時点に立ち返る必要を感じて、１９８４年の二十歳の春休みに、最も簡単で多様な図形は何かと考えて、結び輪の射影図の計算を志して来ました。
クゥルト・ヴェルナー・フゥリードリッヒ・ゥライデマイスターの結び目の移動の三則を、シミュレートする為に、木構造体に同値判定を付けて、二次元射影上で移動時に発生した交点の、上下交換をする時のみに位相の変化が起きる可能性があるので、位相の推移木上の分岐枝として、後に同値な位相がつながり、位相の変化が起きていなければ、その分岐枝を解消すれば、全ての位相の推移木を順に拡張して行く事が出来て、評価を交点数で行えます。
【編み物の位相】
粒子のスピンで、水素原子内の、電子の自転方向と、電子の公転方向と、水素原子核の陽子の自転方向は、励起状態で電子軌道が或る程度上がる時や、そのままで励起されない時にも、回転方向に変化が無い時と、回転方向に変化が起きる時の、十六通りと、軌道半径のある程度の変化との、組み合わせ通りが、起きると考えられる。
その時に、機能性素子の設計に応用する為に、軌道の微細構造を実験の前に算出して於くと、役立つと考えられる。
軌道の制約条件により、粒子のスピンのキラリティそのものに変化があるのか、そのものには三葉結び目が八の自結び目に変化する様な、キラリティの変化はないのか、コイル状の軌道が発生して局所磁気が出るのか、その為に局所軌道が変化するのか、全体軌道の位相まで変化するのか、興味深い。
電気力線は、綾取りの様に多様なのか、更に結び輪の様に多様なのか、更に複数の結び輪の摂動である、編み物の様に多様なのか、興味深い処である。
そして光子の様に、重なり合い、回転確率波で合成される、経路積分の経路に与える、編み物の位相の効果も、興味深い。
編み物の位相は、一方向では、阿弥陀籤の横の移動を立体に交差にして、右交差と左交差にすると、碁盤に白と黒の碁石を置く事で端的に表現できる。その立体阿弥陀籤の上下を繋ぎ左右を繋いで境界条件を一定にすると、ドーナツ面の上に配置できる。
一繋がりの結び輪についてのみ制限して、順に生成して行く事もできる。
その時に一繋がりの結び輪の間に、右交差を左交差に一か所変更したり、左交差を右交差に一か所変更して、推移する範囲の、位相の変化の推移木を描く事ができる。
平面に、巾１の四角形を並べて、各四角形に、交差や、直線や、直角や、空白の図を配置して、図形的に視覚的な編み物の位相を描く事もできる。
各四角形を、論理素子と回路配線にして、順序回路の配置を描く事もできる。
直交座標に、巾１の立方体を並べて、各立方体に、直線や、直角や、空白の図を配置して、立体的に視覚的な編み物の位相を描く事もできる。
これらの配置を解決した図の方も、各四角形や立方体を、その場で回転して、推移する範囲の、位相変化の推移木を描く事ができる。
以上が編み物の理論である。
更に、ドーナツが複数空いた、種数が１を超えるリーマン面上に、編物と同じ位相を再配置して、計算する時の算法も、興味深い。
更に、結節点に複数の格子が集まる、アモルファス格子を考える時に、立体の編物の位相を格子を構成する電子軌道に見立てる時の対応も、興味深い。
その時に、電荷や磁気や速度や加速度や振動や共鳴や配置や位相や偏光面や重なりやパリティや重力や中性微子や局所的な核力や核子の位置の変化が、相互作用する様子が、興味深い。
【非衝突巡回位相】
１素数内巡回。
２進順序交換点最小移動全巡回環。
３値編物配置。
４方平面配置。
５行立体配置。
海には山の森が無く抵抗が小さく風が非常に速くなる。
水素原子核には電子が無く半径が極度に小さくなり深く入り込む。
中性子は中性で電荷が無く半径も質量も水素原子核程で更に深く入り込む。
F＝GMm/r^2=mVV/rにより、GM<RVVならmはMに衝突しない。
(mcc/E)^2+(v/c)^2=1/y+x^2=1により、m不変でE^2をyで明示しているとすると、式は楕円、もしくは1=y(1-x^2)は双曲線で衝突しない。
m変化なら、(mcc/E)^2+(v/c)^2=z+w^2=1により、z=1-w^2は放物線で衝突し、外挿線は内部への衝突による、Mへの挿入やmの崩壊では使用できず、全く異なる内挿式を開発する必要がある。
そこにある存在Mとmの中の話は、単なる力学軌道の話から飛躍するからである。
相対論にみられる円の式は、深刻な放物線と、非衝突軌道の間をつないでいる。
中の話は、内部の多くのつながりを構成して、調べる為に、【非衝突巡回位相】の密度を急激に上げて、点に縮退しない存在である、特異領域との相互作用を明示する必要がある。
(mc^2)/E=(1-(v/c)^2)^(1/2)は、今日、ニュートン法による自然の花や果実の造形が風に揺れるアニメの安定特異領域である、カオスの中のアトラクターとして、自然の安定特異領域を明示している。
ガリレオの地道な観測をケプラーがまとめ、更にニュートンがまとめ、ラフソンが算法を開発した、星の賜物である、生命を明示している。
ガウス記号に始まる素領域の概念や、ヒルベルトのノルム空間が、生命を胎動していることに気付かされる。
その造形は、戸川隼人の花のＣＧの書籍の係数を少し動かすと、風に揺れる花のアニメや、果実の絵もうまれることから、明示されている。この有理係数系にカオスとは異なる生命がみられる。
生命は山の池の水の様な自然の安定特異領域に生まれて居る。
【非衝突巡回位相】
１素数内巡回。
２進順序交換点最小移動全巡回環。
３値編物配置。
４方平面配置。
５行立体配置。
海には山の森が無く抵抗が小さく風が非常に速くなる。
水素原子核には電子が無く半径が極度に小さくなり深く入り込む。
中性子は中性で電荷が無く半径も質量も水素原子核程で更に深く入り込む。
F＝GMm/r^2=mVV/rにより、GM<RVVならmはMに衝突しない。
(mcc/E)^2+(v/c)^2=1/y+x^2=1により、m不変でE^2をyで明示しているとすると、式は楕円、もしくは1=y(1-x^2)は双曲線で衝突しない。
m変化なら、(mcc/E)^2+(v/c)^2=z+w^2=1により、z=1-w^2は放物線で衝突し、外挿線は内部への衝突による、Mへの挿入やmの崩壊では使用できず、全く異なる内挿式を開発する必要がある。
そこにある存在Mとmの中の話は、単なる力学軌道の話から飛躍するからである。
相対論にみられる円の式は、深刻な放物線と、非衝突軌道の間をつないでいる。
中の話は、内部の多くのつながりを構成して、調べる為に、【非衝突巡回位相】の密度を急激に上げて、点に縮退しない存在である、特異領域との相互作用を明示する必要がある。
(mc^2)/E=(1-(v/c)^2)^(1/2)は、今日、ニュートン法による自然の花や果実の造形が風に揺れるアニメの安定特異領域である、カオスの中のアトラクターとして、自然の安定特異領域を明示している。
ガリレオの地道な観測をケプラーがまとめ、更にニュートンがまとめ、ラフソンが算法を開発した、星の賜物である、生命を明示している。
ガウス記号に始まる素領域の概念や、ヒルベルトのノルム空間が、生命を胎動していることに気付かされる。
その造形は、戸川隼人の花のＣＧの書籍の係数を少し動かすと、風に揺れる花のアニメや、果実の絵もうまれることから、明示されている。この有理係数系にカオスとは異なる生命がみられる。
生命は山の池の水の様な自然の安定特異領域に生まれて居る。
レーザーの後処理でアースをとると、コイル状に空間の塵埃に放電しながら、電流が昇って来る。このコイルの向きは、電圧の高い方から見ると、ファラデーの右手の法則で登って行くのだろうか。プラズマ供給のために、パイレックス管とリニアモーターカーの模型の磁石を借りて来て、フィリップス・イオナイゼーション・ゲージに似た装置を作ったが、これもファラデーの右手の法則で回転して、衝突分離すると考えた。光の実験でスプリットした後で、偏光板で偏光面を確かめたが、どちら向けに偏光面が回転するのだったろうか。
ベナール対流の様な、ダイヤモンド柱が立つ時の成膜は、加熱したアニーリング基盤に垂直で、レーザー方向やプラズマ放電管の方向では無かったが、ダイヤモンド柱の厚みと間隔と高さの関係式は、アニーリング面の熱放射と空間の電位差と基盤と供給原料の格子間隔差にどれ程依存しているのだろう。恒星の講義の、恒星内の伝導と対流と放射の比を表す式と、どれ程似ているのだろう。基盤と成膜との境界面は、格子定数が異なるために、超格子になり、間には幾分不定な構成が入り込むが、ダイヤモンドが２２２ナノメートルで５．６eVで、原料のアセトンの吸収光が一桁高まる２３５ナノメートルがスペクトル表で判明しており、ラマン分光分析の値がシフトしていたので、５．６eV＊２２２／２３５≒５．３eVに合成ダイヤモンドのエネルギーを伝達する準位ができていると考えられて、ヘテロ接合部の間にアセトンがダングリングボンドとして入り込んでエネルギー準位を構成していると考えられ、成膜条件とヘテロ接合の電気的な性質や厚みとの関係式ができれば役立つ。
音楽を聴いていると塵埃のために、パルスレーザーの発信音や木鐘の様な音程の高音が聞こえるが、音程にすると何ヘルツ程だろうか。