格子の上の宇宙 セルオートマトンの物理(第 13 版)
単純な規則から、どこまで豊かな世界が生まれるか。Conway のライフゲームが具体的な形を与えた「世界は単純な法則でできていてほしい」という願いを、願いのままにせず、計算で追い詰めるための本です。
- 日本語版(PDF、255 ページ、約 18 MB)格子の上の宇宙 第 13 版(2026-11-06)
- English edition (PDF, 255 pages, about 25 MB)A Universe on a Lattice, 13th edition
先に結論
願いは、ほとんど叶っています。
- 因果律と hard-core 統計は、単純な局所規則から自動的に出てくる
- 相互作用と指数的な階層は、局所拘束と電場項を置いた模型で出てくる
- 不確定性関係は、量子代数を置いたうえで自動的に出てくる
- アインシュタイン方程式の側で測れたのは、第一法則などの必要条件まで
叶わなかったところは四つに絞られ、その四つは、いずれも同じ二つの性質に帰着しました。格子が規則的であること、そして観測量の代数が可換であることです。離散性そのものは障害ではありませんでした。障害は規則性と可換性でした。
この本の書き方
探究の順序ではなく、学習の順序に組み直してあります。第 0 章は前提知識なしで、セルオートマトンとは何かを図で説明します。そこから、何を仮定したのかを正確にし、タダで手に入るものを数え、時間・量子性・場・時空・物質・重力の順に確かめ、候補理論の評価、カシミール効果、重力の弱さ、熱力学第二法則へと進みます。
導出の過程は削っていません。失敗した仮説と較正の落第も本文に残し、付録にすべての誤りを記録しています。本書のために新たに計算した結果と、文献に基づく記述(本探究では検証していないもの)を記号で区別し、撤回できるように書くことを唯一の規律にしています。版を重ねる中で、外部検証と査読を受けて撤回した主張も、その経緯とともに残しています。