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はてなキーワード: 光速度とは
仮に憲法学が学問の名に値し、科学的な態度を尊ぶならば、安保法制を違憲と唱える憲法学者は安倍首相に感謝するべきだろう。
実験や観測で得られた「観察された事実」を説明するのが「理論」。
現在、受け入れられている理論（定説・通説）で説明できない事象が観察されたとき、それは学問が発展する大きな機会だ。
惑星の動きを説明するために天動説が唱えられていて長い間人々はそれに疑問を持たなかった。
ガリレオの地動説によればより簡単な理論で惑星の運行は説明できたが、その精度は天動説の周転円による理論と同じだった。
だが、ティコ・ブラーエにより観測された火星の運行を天動説の周転円理論で説明するのは困難を極めた。
そしてケプラーは、惑星の運行は惑星が太陽のまわりの楕円をたどるとする新たな世代の地動説を唱えた。
さらにニュートンは万有引力の法則を導入し、これに数学的根拠を与えた。これが新たな世代の理論となった。
さらに時代を下ると、地球の自転する方向である東西方向と南北方向で光速度が同じになることが発見された。
これは物体の運動速度には加法（足し算）が成り立つとするニュートン力学の前提を揺るがす観察だった。
これを説明する新たな世代の理論はアインシュタインの特殊相対性理論だった。
さて、憲法学者たちが今日、持っている理論で安保法制の合憲性を証明できないとしよう。
しかし、安保法制自体は現実の政治のなかで必要であるし（そのことは民主党すらも類似の法案を対案として出さざるを得なかったことで分かる）、成立の暁に最高裁に１００回持ち込まれても１００回合憲判決が出るであろう。
今後、現実の政治制度のなかで安保法制は合憲・合法のものとして扱われることになるのだが、それを現在の憲法学の理論は説明できないことになる。
すばらしいことではないか。
君らは今次の安保法制の合憲性を説明する新理論構築という新たな大事業に取り組むことができる。
憲法学は現状を追認するだけのつまらん学問もどきだという烙印を世間から押されることになるかもしれない。
しかしそれは憲法とは何か、憲法がなんのためにあるかを考えるふりをして実は考えてこなかった報いだ。
甘んじて受けてほしい。
地球を軸にその周りを宇宙が回っているという説で、プトレマイオスによって体系化された。中世のあいだは天体の運行を最も高い精度で計算できる理論であった。コペルニクスが地動説を復活させ、1627年にケプラーが地動説をもとにした高精度の天文表を発表したことで、地動説が広く支持されることとなった。ちなみに地動説がカトリック教会により迫害されたというのは真実ではないそうである。
物の状態・現象・性質を説明するための理論である。多くのバリエーションが存在するが、アリストテレスの「温・冷・湿・乾の四つの性質の組み合わせにより火・水・空気・土の四大元素が生まれる」という説が広く支持された。これが否定されたのは1661年、ロバート・ボイルの著書『懐疑的化学者』によってである。彼は近代的な「元素」観を確立し、後のラヴォアジエによる化学革命を準備した。
フロギストン（燃素）という元素が物質から分離することが「燃焼」であるとした説で、四大元素説のような迷信めいたものではない、科学的な理論として広く受け入れられた。1774年、ラヴォアジェは「燃焼とは物質と酸素が結びつくことである」と看破し、フロギストン説は否定された。
「熱」が物質に起因するか運動に起因するかということは長年にわたる議論の的であったが、ラヴォアジェは熱物質説を支持し、熱の原因となる物質を「カロリック（熱素）」と名付けた。1843年、マイヤーによって運動エネルギーと熱エネルギーが相互に変化することが明らかにされ、またエネルギー保存の法則が発見されたことにより、カロリック説は衰退した。
古代ギリシャのヒポクラテスが唱えたもので、人間の四つの体液のバランスが崩れることが病気の原因であるとする説である。四大元素説とも結びついたこの四体液説は、批判に晒されつつも長らく信じられていた。1858年、ウィルヒョウが「細胞病理学」を確立。すなわち病気とは細胞の異常によるものとされ、体液病理説は否定された。
アリストテレスが提唱したもので、「生物の中には親からではなく自然に発生するものがある」とする説である。たとえば虫やネズミなどがそうであるとされた。その後、レーウェンフックによる「微生物」の発見もあり、擁護と批判が繰り返されたが、パスツールが行った1861年の「白鳥の首フラスコ実験」などにより、自然発生説は完全に否定された。
ホイヘンスやニュートンらにより提唱されたもので、エーテルとは光が伝播するための媒質として想定された物質のことである。ニュートン力学とマクスウェルの電磁気学における光速度の矛盾を説明するために利用されたが、最終的に1905年、アインシュタインの特殊相対性理論によってエーテル説は否定された。
アクセル・ワールドは素晴らしいライトノベル作品ですが、SF的な設定にも作者さんのこだわりが感じられます。おそらく、相当量の背景設定があるのではないでしょうか。
しかし、同じ作者さんのソードアート・オンラインと比較すると、アクセル・ワールドのSF設定には「大丈夫なんだろうか？」と思わせる部分がいろいろとあります。この文章では、その疑問点を取り上げ、最後に解決策を提案したいと思います。これ以降はアクセル・ワールドの本編１１巻までのネタバレを含みますので、アニメのみ視聴している方は読まないでください。
まず一つ目の疑問点は、ブレイン・バーストプログラムが動作するニューロリンカーの処理能力についてです。
ブレイン・バーストプログラムがどのように動作しているのか、作中では明確な説明はないのですが、仮にバーストリンカーが装着しているニューロリンカー上で動作しているとするならば、1000倍加速時にはニューロリンカーは通常フルダイブ時の1000倍の処理を行わなければいけないということになります。
アクセル・ワールドの舞台は2046年となっており、もちろん、現代と比較してコンピュータの処理能力は格段に向上しているはずです。2046年と言えば今から30年後なので、逆に今から30年前のコンピュータがどのようなものだったかというと、民生用のPCでは、インテルの80286が動作していました。当時のCPUと今日のCPUを比較すると、その差は1000倍どころではありません。そう考えると、ニューロリンカーに1000倍の加速を可能にする処理性能があってもよさそうです。
ただここで注意しなければいけないのは、ニューロリンカーが民生品であるということです。作中の描写を見るに、ニューロリンカーには様々なスペックのものがあるようですが、ブレイン・バーストプログラムが特定のスペック以上でなければ動かない、ということはなさそうです。つまり、市販されているニューロリンカーはほぼ全て1000倍の加速に耐えうるスペックを持っていなければならない、ということになるのですが、これは民生品としてはオーバースペックでしょう。
民生品のスペックというのは、使用用途を満たしていればそれでよいので、それ以上のスペックは不要なコストになります。冷蔵庫を制御するCPUをPC並みのスペックにしても、製品の値段を高くするだけでしょう。つまり、ニューロリンカーを1000倍の加速に耐えうるスペックにするのは経済的合理性がない、ということになります。
この問題を説明する方法としては、ブレイン・バーストプログラムの実際の処理を行なっているのは中央サーバであり、ニューロリンカーは中央サーバが処理したデータを送受信しているだけであるという考え方があります。
実際、ブレイン・バースト中央サーバは、システム内部ではメイン・ビジュアライザーという別の名前で呼ばれています。この名前は、ブレイン・バーストプログラムのビジュアライズ（つまり、描画を含むゲーム処理）が中央サーバで行われていることを示しているのかもしれません。
ネットワークゲームをやったことがある方であれば、ゲームプレイをする上で通信にかかる時間が問題になることは知っていると思います。
例えば、コマンドプロンプトを実行して(Macであればターミナルを起動して)以下のようなプログラムを実行してみてください。
一行ずつ表示が行われると思うのですが、行の最後に表示されているのが、はてなのサーバと自分のPCとの通信に、往復でかかった時間です。私の環境では約17ミリ秒でした。
この時間は、どんなに送受信するデータサイズが小さくても、最低限かかってしまう時間で、一般に通信レイテンシと呼ばれています。一般に格闘ゲームは、60fps(1秒間に60回ゲームの状態を更新する)で作られていますが、1/60秒というのは約16.666ミリ秒なので、仮にはてなのサーバと私のPCでネットワーク格闘ゲームをやろうとしても、私の入力が相手に届くまでにが1/60秒過ぎてしまい、相手側の描画に間に合いません。つまり遅延が発生します。
これがリアルタイム処理を行う上での通信レイテンシの問題です。一般的に格闘ゲームのネットワーク対応が難しいと言われているのは、タイミング的に非常にシビアで、遅延が許されないからです。作中の描写では、そのような遅延が発生している様子は見られません。
それでは、通信レイテンシの問題も、30年の技術的進歩によって解決するのでしょうか？残念ながら、通常のSFの範囲内では不可能です。それは、光速度の問題があるからです。
よく知られているとおり、情報を光の速度を超えて伝播させることはできません。光の速度は1秒間に約30万kmです。これは途方も無い速度に思えますが、1000倍に加速した状態では、そうでもありません。
仮にブレイン・バーストプログラムが、現代の格闘ゲームと同様に60fpsで動作しているならば、1000倍の加速状態で1回の状態更新に費やすことのできる時間は1/60000秒しかありません。光が1/60000秒で進むことのできる距離は、たった5kmです。これでは、ハルユキ達が住んでいる杉並区からは、新宿までしか行くことができません。同じ区内の通常フィールド対戦ならなんとかなるとしても、無制限中立フィールドでの住んでいる地域が違うプレイヤー同士の対戦は、遅延が発生してしまってゲームにならないでしょう。ましてや、ダスク・テイカーとの決戦では、黒雪姫は沖縄から接続していたのです。
もちろん、超光速の通信を仮定すれば、これは全く問題ではありません。しかし、一般にSFでは、何か特別な理由がない限りは超光速の通信は行うことができない設定にするのが普通です。なぜかというと、それを許してしまうと、私達が現在暮らしている世界とあまりにもかけ離れてしまい、世界設定の構築が非常に難しくなるからです。SF的に考えるならば、安易にそれを取り入れるべきではありません。
それでは、この二つの問題をどのように解決するべきでしょうか?
解決策は次の通りです。加速時のバーストリンカーの脳は、能動的な活動を行なっておらず、中央サーバで計算された結果を受け取っているだけである。その代わりに、中央サーバ内に存在する、バーストリンカーと同等の思考モデルを持ったAIが能動的な行動を行なっている。
これはもちろん、アクセル・ワールドの世界全体が仮想空間であるというわけではありません。それだと超光速通信以上のなんでもあり設定になってしまいます。
この解決策を取り入れることにより、前述の２つの疑問点を解決できます。疑問点1については、ニューロリンカーは中央サーバからのフィードバックをプレイヤーに伝えるだけになりますので、負荷は格段に低くなります。疑問点2についても、リアルタイム処理は全て中央サーバ内で閉じることになりますから、通信レイテンシは無きに等しいということになります。
この解決策を取り入れるためには、幾つか解決しなければいけない点があります。
中央サーバからのフィードバックは、おそらく夢を見ているようなメカニズムで行わるのでしょう。ポイントを全損するとブレイン・バーストに関する記憶を消去されるという設定があるのですが、この設定が示す通り、ニューロリンカーは装着者の心理の奥底までをコントロールすることができます。「自分がブレイン・バーストをプレイしている」という夢を見せることは可能ではないでしょうか。
コネクタの引き抜きによる強制切断にも対応しているところを見ると、このフィードバックにもある程度のリアルタイム性はありそうです。ただ、中央サーバとプレイヤー間でリアルタイムのやり取りを行うのと比較すれば、技術的な難易度は格段に低くなります。
プレイヤーは1.8秒という短い時間に30分ぶんの夢を見ることになりますが、短い時間で長い(と体感する)夢を見る事は現実にもあることです。
中国の古い小説に邯鄲の枕という話があります。これは、若者が仙人から夢が叶うという枕をもらい、使ってみたところ、嫁をもらい出世することもできたが、全ては短い眠りの夢の中の出来事だった…という話なのですが、そのような小説が書かれるくらい、夢のスケールと現実のスケールは異なっているものです。
SFでのAIの描かれかたは、時代によって異なるのですが、近年では、「例えば通常のプログラムのように、1から人間の思考モデルを記述するという方法は困難すぎるのではないか」ということになっています。これは、現実世界のAIの研究でそのような方法が一向に進展しないことを反映したものです。
代わりに出てきたのが、思考モデルの元となるプログラムを作成し、それに人間と同じような身体感覚を与え、人間と同じようにコミュニケーションすることでAIを育てるという方法です。山本弘さんの「アイの物語」に出てくるAIがその典型です。
中央サーバ内のAIも、おそらくそのような方法で作られるのでしょう。ブレイン・バーストをインストール可能な条件は２つあるのですが、その中の１つに以下のようなものがあります。
１．出生直後（最長でも一ヶ月以内）からニューロリンカーを常時装着していること
:BrainBurst2039Wiki - インストール(作者自身が作成している設定まとめサイト)から抜粋
なぜこのような条件が必要なのか、最新の11巻時点でも、明確な説明はありません。しかし、この条件が、ニューロリンカー装着者の身体感覚を常時記録し、中央サーバ内のAIに与えるためであると考えれば筋が通ります。ニューロリンカーはその機能として装着者の身体感覚をフルスキャンできますし、データはためておいて接続されたときに送信すればよいので、常時中央サーバに接続している必要もありません。
出生直後からの装着が必要なのは、直後からのデータがないと本人とAIの乖離が激しくなってしまうからでしょう。ニューロリンカーを常時装着していることが条件なのではなく、中央サーバに本人のAIが存在するかが条件である、ということです。
また中国の説話の話になりますが、装着者と中央サーバ内のAIの関係は、胡蝶の夢で荘子が語っている思想によく似ているのだと思います。
これは、自分が蝶になった夢を見たとして、果たして自分が蝶になった夢を見ているのか、人間になった夢を蝶が見ているのかの区別に意味があるだろうかという話なのですが、中央サーバ内のAIが十分な精度を持っているのであれば、同じことが言えるでしょう。つまり、現実世界のハルユキがこの場合の荘子であり、蝶がシルバー・クロウであるということです。
この解決策を採用するのは、上記の２つの疑問点を解決できるだけではなく、その他にもメリットがあります。
脳のクロックをいじって思考を1000倍に加速するというのがアクセル・ワールドの前提となる設定なのですが、この解決策を採用するならば、脳がそのようなポテンシャルを持っている必要がなくなります。
もちろん、「短い間にリアルな夢を見る」ための脳の活性化は必要でしょうが、1000倍の加速と比較すれば困難度は低いです。中央サーバのマシンスペックを向上させれば、加速を2000倍にすることも可能でしょう。もちろん、加速を向上させればフィードバックも難しくなりますので、1000倍くらいがちょうどよいということなのかもしれません。
これは作中でハルユキ自身も言っているのですが、誰が、何のためにこんなとんでもない格闘ゲームを作ったのかというのがアクセル・ワールドの大きな謎の一つです。
もしこの解決策を採用するのであれば、その理由とはすなわち、AIを研究するためであると考えられます。
作中の描写では、この世界でAIが普及しているということはなさそうですので、もしAIの開発に成功すれば、その企業(もしくは研究所)は莫大な利益、もしくは名声を得られるでしょう。ブレイン・バーストを開発する十分な理由になります。
このシステムを運営することによって、
という研究ができます。加速というメカニズムも、研究にかかる時間を短縮するためであると考えれば説明が付きます。AIの研究のためには理想的な環境と言えるでしょう。
もちろん、この研究はとんでもないプライバシー侵害です。もしAIの開発ができたとして、このような手段で研究を行ったと公表すれば破滅を免れないでしょう。しかし、そのようなことを公表する必要はありません。運営者はブレイン・バーストを強制的にアンインストールし、それに関する記憶を消すことができるわけですから。研究が完了した段階で全プレイヤーに対してアンインストールを行えば、どこからもバレません。
ここまで長々と説明してきましたが、アクセル・ワールドの裏設定が実際にこうなっているという可能性は限りなくゼロに近いと思います。理由は幾つかあります。
最近あまり出てきていないので忘れられがちなのですが、アクセル・ワールドには「フィジカル・バースト」という設定があります。これは、意識を肉体にとどめたまま10倍に加速することができるというもので、ここまで説明してきた解決策と対極にある設定です。
これならまだ説明が付きますが、意識だけでなく、肉体全てを100倍に加速する「フィジカル・フル・バースト」に至っては、実際に脳が加速されているとしか受け取れません。また、AIの研究者がこのような機能を試験者に与えるメリットはないでしょう。
自分と同じ思考を持っているAIが中央サーバにいて、加速中はそのAIが思考している、とプレイヤーが知ったらどのような反応をするでしょうか？多分発狂するのではないかと思います。無制限中立フィールドで長い時間を過ごしてきたプレイヤーほどショックは大きいでしょう。
例えば、マンガ「銃夢」のキャラクターであるイドは、自分の脳がチップに置き換えられていると知って発狂してしまうのですが、そのような反応があってもおかしくないです。
正直そんな展開は読みたくないですし、ライトノベルに適した設定とは思えません。
こんな設定があったとして、喜ぶのは一部のSF厨だけでしょう。今まで説明してきた「SF的にはこうなるべき」というのは、フィクションという広いジャンルの中の、SFという狭い部分での正当性であり、SF以外はこだわっても仕方のない部分です。
例えば推理小説の分野にはノックスの十戒と呼ばれるルールがあるのですが、推理小説を読まない人にとっては、このようなルールはむしろ不自然に感じるのではないかと思います。
ライトノベルはむしろそういう縛りから自由であり、ひたすら「面白さ」を追求するべきだと思います。SFからいろいろな要素を取り入れるのは良いですが、縛られる必要はないでしょう。
というわけで、アクセル・ワールドをSF方面から考えてみました。突っ込みどころがいろいろあると思いますが、勝手な想像ですのでご容赦ください。
歴史的には身体尺、つまり体の一部を使うとかが多いらしい。長さの単位が決まってなくても大きさは表したいから「指３つ分」とか「３０歩」とか「歩いて２日」とかになるのは必然だろうね。
以下、主要な長さの定義や起源をwikipediaから抜粋。メートル策定時の「半周期が1秒になる振り子の紐の長さ」がいい感じ。
現在は1/299,792,458秒に光が真空中を伝わる距離。
1960年の第11回国際度量衡総会において、「クリプトン86原子の準位2p10と5d5の間の遷移に対応する光の真空中における波長の1,650,763.73倍に等しい長さ」という新しい定義が採択された。
1983年の第17回国際度量衡総会において、光速度を基準とする現在の定義が採用された。
以下の3つの案が検討され第1案が採択された。
これらはほぼ同じ長さであるが、その元となったのは、ヨーロッパ各地で使われていた、キュビットの2倍のダブルキュビットに由来する単位であった。
肘から中指の先までの間の長さに由来する身体尺である。
紀元前6000年ごろの古代メソポタミアで生まれたとされている。
紀元前2750年ごろ古代エジプトのサッカラで、キュビットであると考えられる長さの標準（523.5〜524mm）が用いられていたことがはっきりしている。
0.9144メートル。
キュビットの2倍のダブルキュビットが元になっているものと考えられる。しかし、ヤードの起源とされる説は多数ある。
1/3ヤード。
足（かかとから指先）の大きさに由来する身体尺であるとされている。
1/12フィート。
これとは別に、イングランド王エドワード2世が、大麦の穂の中央から取った3粒を縦に並べた長さを1インチとしたというような説もある。
1,760ヤード。
マイル（mile）という単語は、ラテン語のmille（千）に由来する。古代ローマには、2歩（片方の足を踏み出してから次に同じ足を踏み出すまで）分の長さに相当する"passus"という単位があった。これの1,000倍の"mille passus"がマイルの由来とされている。
3マイル
元々は、人や馬が1時間に歩くことができる距離として定義されていた。
元々の定義は、「地球の大円上における1分（角度）の長さ」であった。
現在は、国際海里（正確に1852メートル）が世界中で使われている。
10/33メートル。
元々は手を広げたときの親指の先から中指の先までの長さを1尺とする身体尺であった。この長さはおおむね18cmくらいであり、現在の尺の6割くらいの長さである。
後の時代に一定の長さを1尺とする公定尺を定めるようになった。しかし、公定尺は時代を下るにつれて長くなっていた。
大工が使用していた尺は長い間たってもほとんど変化しなかった。これが曲尺である。1歩(単位)の半分を曲尺の1尺とした。
歩幅2歩（片方の足を踏み出してから次に同じ足を踏み出すまで）を「1歩」とする身体尺であった。
後に尺と関連づけられて、8尺または6尺の長さとされるようになった。
1/10尺。
当初の寸は親指の幅を指す身体尺であったと考えられている。
周代に尺の10分の1とされるようになった。
漢代には黍一粒の幅を1分と定め、10分を1寸とした。
6尺。
中国において一般的な建物の柱と柱の間隔を指す長さの単位として生まれたものである。
60間。
丁とも書く。
条里制においては6尺を1歩として60歩を1町としていた。
太閤検地の際に6尺3寸を1間とする60間となる。
後に6尺を1間とする60間となった。
里は元々は古代中国の周代における長さの単位であった。6町四方の面積を表していた里が、後に6町を表す長さの単位となった。
日本にもこの ころに里が伝えられ、律令制では5町をもって1里としていた。
律令制崩壊後は時代や地域によって様々な里が使われるようになったが、おおむね5町から6町の間であった。
ただ、「里」は長い距離であるので、直接計測するのは困難である。そこで、1里歩くのにかかる大体の時間から、その時間に歩いた距離を1里と呼ぶようになった。人が歩く速度は地形や道路の状態によって変わるので、様々な長さの里（36町里、40町里、48町里など）が存在することになる。
