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再生への数学  第1回

「いまこそ理系よ 立ち上がれ!」より 

「理系への数学」2011年7月号(現代数学社), 二宮暁(ペンネーム)


こんなときに「再生への数学:いまこそ理系よ 立 ち上がれ!」というタイトルもないだろうと思わなく もありません.しかし,こんなときだからこそ「再生 への数学:いまこそ理系よ 立ち上がれ!」だとも思 うのです.

 先月号掲載の『東北地方太平洋沖地震に向けて』に もありましたが,被災地の悲惨な現状は言葉になら ない悲しい思いと共に,自然災害の驚異と,科学技 術の脆弱性と,科学技術と日常生活との近すぎる距 離とを教えてくれました.それらの事実を前に「自分 は何ができるのか」,「本来どうすべきだったのか,そ してこれからどうするべきなのか」と考えた人がたく さんいるように思います.

 だからこそ「再生への数学:いまこそ理系よ 立ち 上がれ!」なのです.

 人類は様々な災害を乗り越えてきました.乗り越 えるために英知を結集し,知恵を次世代に残してき ました.測量学と幾何学はナイル川の氾濫のために 発展しました.科学と科学技術はそのような様々な 困難を経て発展してきたのです.  最新の技術は最新の概念の上に築かれています. 更には利害が拮抗する様々な様相が存在し,その関 係は絡み合っています.新たな概念を理解し,その 数値や一見相反する事実から現実の状態を読み取る 事が必要となります.科学技術は数学を言語として いるのですから,限界はあるにしても数学を操るこ とで,世界を読み取ることが求められています.

 その意味で数学が担う役割には大きなものがあり ます.次世代に向けて数学により現状を表現し,英 知を伝える責務があると感じます.また,数学が少 しでも判る人には,数学を全く判らない人々に向け て,現状を判り易く伝えるという責務もあると思い ます.それが理系のすべき事です.  だからこそ「再生への数学:いまこそ理系よ 立ち 上がれ!」なのです.

 理系の人間が現状を理解し,それを判断する.原 子力発電の推進であろうが反対であろうが,数値を 出して議論をして,数値として結論を出す.今回の 福島の原子力発電所の事故が,民主主義国家の中で 起きた事実は重要です.東京電力や政府の批判だけ ではなく,理系である我々は負った責務に従い,現 実と対峙してきたのかが問われていると思います.

 原子力発電による恩恵を受けていたにも関わらず, 安全地帯に身をおいて批判を繰り返しても何も始ま りません.ヒステリックになる事なく物理現象や数 理現象や工学現象や社会科学現象として,数式やグ ラフ,数値を利用して理解し,判断すべきなのです.

 更には,現在,進行している様々な他の課題の中 に,同種のものはないのかと探ることも重要です.

 そのように考えたときに,情報があまりに足りな いのも事実です.情緒的なものや,単なる結果では なく,理系の世界を読み解くに足るだけの情報が必 要です.ところが文系的フィルタがかかっているよ うに思うのです.つまり,理系的な視点が成熟して いないのです.政府機関や報道機関から事実を十分 に把握するための情報が提供されていません.

 http://www.energy.gov/news/10194.htm
 ここで情報の提供の不十分さは情報の隠蔽という 事を単に意味しているのではありません.例えば, 図(http://www.energy.gov/news/10194.htm)は今回の震災に関する米国のエネルギー省のレポ ートの一頁です.図の下の2 つのグラフは日本から 発せられた情報を基にしていると思われますが,日 本のどの報道機関や政府機関の説明より判り易く理 系的です.単なる当日のデータの発表のみではなく 過去からの時系列データをグラフ化し,それ以外も 理系であれば読み解けるデータが提供されています.

 また,1999 年の東海村のJCO での原子力事故で も同様な事を感じました.この事故では臨界に達す ることで放射線が放出され周辺住民を含む667 名の 方が被爆しました.周辺住民は臨界に達した時から 臨界の終結までの20 時間にJCO から放出された中 性子線等の放射線によって被爆したようです.

 様々な障害物や地形に依存するとは言え,中性子 などの放射線の放出はガウスの法則に従い,もっと いうと質量の保存から,その量は半径をR とすると 1/R2 に比例します.飛翔の途中での放射線の減衰 を考えなければ,球の表面積4rR2 に従って薄まっ てゆくからです.しかしながら,その当時,私の知 る限りどの報道機関においても,自分の被爆量をそ の時に居た場所と臨界転換試験棟からの距離R に よって換算できるという事を述べたものは見あたり ませんでした.命に関わることなのに,R2 に反比例 するという事実すら共有できないのです.その代わ りに○○町は大丈夫であるが,△△町は危険である と報道されました.文系的フィルターと言っている のはこの事です.もちろん,町名を挙げることは重 要です.しかしそれのみというのが問題なのです.  2009 年の新型インフルエンザ禍の時も同様です. 必ずしも,米国の判断が正しいとは思いませんが, アメリカ疾病予防管理センター(CDC)の提供する情 報は,日本の様々な機関が提供した情報より,科学 的でかつ具体的でした.

 我々は理系の文化を構築し,それを標準化し,そ の標準にあわせたデータを要求,抽出させ,それに より,世界を読み解かなければなりません.その時 にベースとなる数学の役割は大きくなるはずです. もちろん,その道のりは遠いと考えています.それ でも,20 年後くらいを目標にすれば,必ずしも不可 能とは断言できないと考えています.

 ヒルベルトは19 世紀末の数学の混乱を前に1900 年に第2 回国際数学者会議において「数学の将来の 問題について」と題して,数学の再構築を目指した 講演を行いました.それから,様々なものが軌道に 乗り始めるのに20 年くらいの時間が必要であった ようです.実際,数学の基礎を片付けた後には物理 学を,というヒルベルトの意志を汲んで,その弟子 クーラントが物理学の基礎としての数学書「クーラ ン・ヒルベルト」[1]を完成させたのは1924 年です.
 クーラ
ン・ヒルベルト


 もちろん, 目 標に向けては数学 自身も幾つかは変 わってゆかなけれ ばならないと考え ています. それ は, 決して日本 だけの問題ではな く,世界的な問題 です.また数学だ けではなく,基礎 科学全体の問題か もしれれません. 数学を含め基礎科学にある種の行き詰りがあるよう です.フォン・ノイマンは「数学は経験に即したその 発生の原点から遠く離れ,「現実」から乖離した第二, 第三世代になると,致命的な危機に陥ります.…… 危機とは摩擦を避けた安直な発展であり,原点を忘 れることによる学問の無意味な分岐であり,瑣末な 精密化や複雑化を意味します.」[2 ](著者訳)と書き ました.現状をどう捉えるかは議論が必要ですが, それでも,この言葉は重いと思います.

 ヒルベルトが論じた頃より,21 世紀は数学が科学 技術の基礎として深く生活に入り込んでいます.世 界が複雑化した中で数学に何ができるのか.今こそ 物理に限らず,全科学,工学に向けた21 世紀版の 「クーラン・ヒルベルト」の構築を目指すときです.

 再生に向けて数学はどうあるべきか,どのように 考えるべきかというような事を少しづつ書いてゆく ことにします.



参考文献
[1] R. Courant, D. Hilbert Methoden Der Mathematischen Physik 1924
[2] J. von Neumann, The Mathematician, The Works of the Mind edited by R. B. Heywood, Univ. Chicago Press 1947



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