ある分野を深く、深く研究する人がいます。
その人たちは「研究者」と呼ばれ、
おどろくべき知識量と、なみはずれた集中力と、
こどものような好奇心をもって、
現実と想像の世界を自由に行き来します。
流行にまどわされず、批判をおそれず、
毎日たくさんのことを考えつづける研究者たち。
ほぼ日サイエンスフェローの早野龍五は、
そんな研究者たちのことを敬意をこめて
「オタクですよ(笑)」といいます。
世界中のユニークな研究者と早野の対談から、
そのマニアックで突きぬけた世界を、
たっぷり、じっくりご紹介していきます。

>森重文さんってどんな人?

森重文 プロフィール画像

森重文(もり・しげふみ)

数学者。専門は代数幾何学。

1951年、名古屋市生まれ。
京都大学理学部卒業。
同大学院修了。理学博士。
京都大学高等研究院院長・特別教授、
京都大学名誉教授。

76年に隅広秀康氏と共同研究し、
「三次元のハーツホーン予想」解決、
79年に「ハーツホーン予想」解決
(有理曲線存在定理)。
1988年に「三次元フリップ予想」解決、
「三次元極小モデル問題」を解決。
1990年に代数幾何学での功績が認められ、
日本人3人目の「フィールズ賞」を受賞する。

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第6回 いくつかの謎の図形。

これは六角形の「コーン」です。
原点から6本の線が出ています。

早野
いわゆる「六角すい」です。
もし六角形のところが円だったら、
円形のコーンになります。
つまり、線の中の形を見ると、
どういう形のコーンかがわかります。
早野
わかるけども‥‥あの、ごめんなさい。
まず、そのコーンはどこにあるもの?
ある代数多様体を考えると、
それは画面に描き表すことができない図形ですが、
その特徴だけを上手く抽出してきたものが
「コーン」なんです。
代数多様体という対象を、
仮想的なキャンバスに描いたのが
「コーン」と思った方がいいでしょう。
「コーン」は「仮想的なキャンバス」上にあります。
早野
ええっと、つまり、
もともと「描き表すことができない図形」が、
どこかにある。
はい。
早野
それで、いま先生がお描きの絵は、
「描き表すことができない図形」の
原点と接するように線をいくつか引く、
ということですか?
接するようにというか、
原点からいくつか矢印を出すんです。
早野
矢印を出す?
その矢印で張られた図形が「コーン」です。
早野
うーん‥‥。
ひとまず進めましょう。
そうやって6本の線を引くと、
そこに六角形ができました。
ただし、これは説明のために描いたものです。
ほんとうはこっちのコーンのほうが、
よりリアルに近い。
(さらにもうひとつコーンを描く)

早野
それはどういう‥‥。
下のコーンの特徴は、
半分が円形で角張ったところがなく、
もう半分は一部が角張っています。
そういうコーンです。
早野
さらにわからなくなってきた(笑)。
まず、そういうコーンを描こうというとき、
「わけのわからない図形」は数式なんですか。
数式で書かれています。
きちっと計算するのはかんたんじゃないけど、
計算すればこういう下のコーンのような
図形が定義されます。
早野
そのコーンに接した1本1本の線も、
数式で書ける?
式で書けるというか、
もとの図形とはほとんど無関係です。
直接的には結びつけにくい。
早野
けれども、それらはユニークに決まる。
この図の場合だったら2本とか、
もっとあるかもしれないけど、
角張っていれば一応そこが目立つんです。
とにかく大事なことは、
こういう「端っこの線」を決めると、
それはもとの図形の、
ある幾何学的な特徴を表していることになる。
早野
特徴を‥‥。
要するに、
もとの多様体についてなにか言いたい。
なにか言いたいけども、
それを見つけるのはすごくむずかしい。
だけど、もし角張ったところがあるなら、
それはもとの多様体の
「幾何学的な特徴」を表してることになる。
これらの線と図形はそういう関係です。
つまり、この線が見つかれば、
もとの多様体の幾何学的な構造を
表していることになります。
早野
それは「群盲象を評す」みたいな、
ほんの一部しかわからないことじゃなくて、
その「端っこの線」があることで、
全部がわかっちゃうようなものなんですか。
全体ではないかもしれないけど、
大事な特徴がわかる。
まず代数多様体を調べるには、
できるだけ小さくして調べたいという、
そういうアイデアがあって‥‥。
うーん、なんと説明すればいいのか(笑)。
早野
そのコーンに接する線を引いて
「図形の特徴を表す」ということは、
先生が発明されたアイデアなんですか。
コーンを考えるというアイデアは
広中平祐先生が考えたものですが、
「角張ってる」ことを見つけたのは私です。
早野
その角張ったところに線に引くと、
その図形はなにが起きるんでしょうか。
これは「極小モデル」を
つくるという話があるんですけど‥‥。

乗組員A
わからないどころか‥‥。
乗組員B
もはや「わからない」ということさえ
言えない感じです‥‥。
「極小モデル」をつくるには、
どうしたらよいかという指標があって。
早野
ええっと、すみません。
まず「極小モデル」というのは‥‥。
要は、小さくする。
早野
小さくする。
小さくする。
早野
ますますわからない(笑)。
ええっと、数式で書かれた
わけのわからない多様体っていうのは、
一般には三次元以上のもある?
もう何次元でもあります。
早野
何次元もあって、
絵に描けないような複雑なものがある。
それを「ある手続き」にそって‥‥小さくする?
「小さく」というか「わかりやすく」する。
早野
「わかりやすく」する? 
じゃあ、わかりやすくして、
これ以上はわかりやすくならないところまで、
どんどんわかりやすくする?
そう。
早野
‥‥で?
それを調べる。
早野
調べる。調べてなにがわかる?
それはまた元のようになってるかもしれないし、
それで終わりかもしれない。
早野
また元のようになる(笑)? 
えっと、それはどうすれば行き着いて
「終わり」を迎えるんでしょうか。
行き着く先は、もう、
こういう角がなくなれば‥‥。
早野
角がなくなる。
角がなくなれば「極小モデル」というものになる。
早野
えっと、それはつまり、
尖ったところがないという意味ですか。
円や球みたいに‥‥。
と、までは言わないけど、
どういう曲線を持ってきても
それにそって平均すると、
プラスに曲がってるとか、
マイナスに曲がってるとか、
そういう性質のものです。
早野
そういう性質のところまで
行き着くんだけど‥‥うーん。
これ以上はちょっとキケンですね(笑)。
キケン?
早野
いや、あちらが‥‥。
乗組員A
(ポカーン)
乗組員B
(ポカーン)
なるほど。
早野
先生の論文の中に、
こういう表を見つけたんです。
いまの話はこのフローチャートの
ことだと思うのですが‥‥。

ああ、そうですね。
このチャートは、
最後に行き着くまでのプロセスです。
早野
いまのところの話は、
コンテンツにするには
あまりにも難解すぎますね。
ぼくもよくわかってない(笑)。
乗組員A
早野さんがわからないものを、
ぼくらがわかるはずもない‥‥。
乗組員B
頭がクラクラしてきました‥‥。
このあたりにしておきましょうか。
私が数学の話をはじめると、
どうしてもこうなってしまいます。

(つづきます)

2019-10-01-TUE

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