今年のノーベル物理学賞のどこがすごいのか？ 「無数の単純な要素が生み出す物語」を読み解く理論
本稿は2016年12月2日に朝日新聞のwebメディア「WEBRONZA」に掲載された（オリジナルはこちら）。 pdf 版はこちら 田崎晴明 今年のノーベル物理学賞は、デビッド・サウレス (David Thouless)、ジョン・コスタリッツ (John Kosterlitz)、ダンカン・ハルデーン (F. Duncan M. Haldane) に与えられる。受賞対象を一言でまとめれば「単純な要素が無数に集まったときに生まれる驚くべき現象」の研究と言える。少し説明が必要だろう。 水を冷やしていくとちょうど 0 度で氷になる。物質の性質が急激に変化する「相転移」の代表例であり、「単純な要素が無数に集まったときに生まれる驚くべき現象」の最もわかりやすい例だ。 どこが「驚くべき」なのだろう？ 水は無数の水分子が集まったもので、一つ一つの水分子は周辺の分子たちと影響を及ぼし合いながら単純な法則に従っ
くりこみ理論の地平
池にたつ波 静かな池のほとりに立って，池の真ん中あたりに小石を一つ投げ入れてみよう． ぼちゃんという音とともに水面が乱れ，輪の形をした波が平らだった水面を外に 向かって広がっていく．波の輪が大きくなり，やがて我々の立っている岸辺に近 づく頃，輪はどのような形をしているだろうか？力学で学んだ方法論に従うとす ると，小石が水面に落ちたときに作り出す乱れ（初期条件）を求め，そこから水 面波の方程式に基づいて時間発展を計算し大きな波の輪の形を求めることになる だろう． しかし，経験でも知っているように，大きく成長した波の輪はほぼ完璧な円形を している．この形は投げ入れた小石の形状，大きさ，あるいは水に落ちたときの 小石の運動の状態には左右されない．大きさ 2 cm の丸い小石を投げ入れたとき も，大きさ 10 cm の角張った石を投げ入れたときも，ほぼ同じ時間の後にほぼ同 じ円形の波の輪を見ること
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