巨大数（２）

巨大数（１）からの続き

巨大数の表記法としてよく用いられるものの一つが，ドナルド・クヌースによる矢印表記（Up-Arrow-Notation）である。ここでは簡単のため，$\uparrow^n = \uparrow \uparrow \cdots \uparrow $と表記する。矢印はつねに右結合するものとして，その定義は，$a \uparrow^1 b = a^b$，$ a \uparrow^n 1 = a$， $ a \uparrow^{n+1} (b+1) = a \uparrow^n (a \uparrow^{n+1} b)$とする。

積：$a\times b = a+a+\cdots+a =  a \uparrow^0 b $ 

累乗：$ a^b = a \times a \times \cdots \times a  = a \uparrow^1 b = a \uparrow^0 a \uparrow^0 \cdots \uparrow^0 a  = a \uparrow^0 ( a \uparrow^1 (b-1) ) $

テトレーション：$ ^ba = a^{a^{a^{\cdots^{a}}}}  = a \uparrow^2 b = a \uparrow^1 a \uparrow^1 \cdots \uparrow^1 a = a \uparrow^1 ( a \uparrow^2 (b-1) ) $

ペンテーション：$ _ba = ^{^{^{^{a}\cdots}a}a}a = a \uparrow^3 b = a \uparrow^2 a \uparrow^2 \cdots \uparrow^2 a = a \uparrow^2 ( a \uparrow^3 (b-1) ) $

ヘキセーション：$ a_b = _{_{_{_{a}\cdots}a}a}a  = a \uparrow^4 b = a \uparrow^3 a \uparrow^3 \cdots \uparrow^3 a  = a \uparrow^3 ( a \uparrow^4 (b-1) ) $

 累乗：

$a^0 \equiv 1, \quad 0^b=0\ (b \neq 0),  \quad a^1=a, \quad 1^b = 1, \quad 2^2 = 4, \quad 3^3=27 $

テトレーション：

$^0a \equiv 1, \quad ^b0=\begin{cases} 1\ (b=even) \\ 0\ (b=odd) \end{cases},  \quad ^b1 = 1$

$^1a = a \uparrow^2 1 = a \uparrow^1 ( a \uparrow^2 0 ) = a \uparrow^1 1 = a$

$^2a = a \uparrow^2 2 = a \uparrow^1 ( a \uparrow^2 1 ) = a \uparrow^1 a = a^a$

$^3a = a \uparrow^2 3 = a \uparrow^1 ( a \uparrow^2 2 ) = a \uparrow^1 a^a = a^{a^a}$

${^2}2 = 2^{2} = 4, \quad {^3}3=3^{3^3}=3^{27}=7625597484987$

ペンテーション（左下付き表現は独自）： 

$_0a \equiv 1, \quad _b0=\begin{cases} 1\ (b=even) \\ 0\ (b=odd) \end{cases}, \quad _b1 = 1$

$_1a = a \uparrow^3 1 = a \uparrow^2 ( a \uparrow^3 0 ) = a \uparrow^2 1 = a $

$_2a = a \uparrow^3 2 = a \uparrow^2 ( a \uparrow^3 1 ) = a \uparrow^2 a = {^a}a $

$_3a = a \uparrow^3 3 = a \uparrow^2 ( a \uparrow^3 2 ) = a \uparrow^2 {^a}a = {^{^aa}}a $

${_2}2 = {^2}2 = 2^2 = 4, \quad {_3}3={^{^33}}3=^{7625597484987}3 $

ヘキセーション（右下つき表現は独自）： 

$a_0 \equiv 1, \quad 0_b=\begin{cases} 1\ (b=even) \\ 0\ (b=odd) \end{cases}, \quad 1_b = 1$

$a_1 = a \uparrow^4 1 = a \uparrow^3 ( a \uparrow^4 0 ) = a \uparrow^3 1 = a $

$a_2 = a \uparrow^4 2 = a \uparrow^3 ( a \uparrow^4 1 ) = a \uparrow^3 a = {_a}a $

$a_3 = a \uparrow^4 3 = a \uparrow^3 ( a \uparrow^4 2 ) = a \uparrow^3 {_a}a = {_{_aa}}a $

$2_2 = {_2}2 = {^2}2 = 2^2 = 4$

巨大数（１）

昨年の現代思想の19ｰ12が「巨大数の世界」という特集だった。今月号（20-07）の「圏論の世界」に対応しているような。作品ということで，小林銅蟲の「寿司 虚空編」が掲載されており，「巨大数論」の著者で，巨大数研究家のフィッシュさんが重要な役割を果たしている。なかなか異色な特集号かもしれない。

巨大数を表現するための記法として，累乗（↑）が拡張された，テトレーション（↑↑），ペンテーション（↑↑↑）などのハイパー演算子がある。なかなかマニアックで奥が深い世界だ。

［１］巨大数研究Wiki

［２］Larg Numbers

巨大数（２）へ続く

Tikz-FeynHand

奥村さんがtwitterで，TeXでファインマン・ダイアグラムをかくパッケージを紹介していた。TikZ-FeynmanとTikZ-FeynHandだ。前者はLuaTeXが必要だったが，後者ではその制限がないために，より使いやすくなっている。LuaTeXがなくてもコンパイルはできたのだが，Error when using TikZ-Feynman package のような図になってしまうのだった。

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\documentclass[uplatex,a4j,10pt]{jsarticle}

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\usepackage[compat=1.1.0]{tikz-feynhand} 

%\usepackage{tikz-feynman} 

%\tikzfeynmanset{compat=1.1.0}

\renewcommand{\labelenumi}{[\ \arabic{enumi}\ ]\ \ }

\setlength{\textwidth}{15cm}

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\setlength{\topmargin}{-2cm}

\setlength{\textheight}{24cm}

\begin{document}

\begin{center}

\textbf{tikz-feynman の使い方}\ (2020/07/12) \\

\end{center}

\begin{align*}

\int dx\; f(x) = \alpha 

\begin{tikzpicture}[baseline=(o.base)]

\begin{feynhand}

\vertex (a) at (-1,-1); \vertex (b) at (1,-1); \vertex (c) at (0,1);

\vertex [dot, blue] (o) at (0,0) {}; \propag [fermion, blue] (a) to (o);

\propag [anti fermion, blue] (b) to (o); \propag [fermion, blue] (c) to (o);

\end{feynhand}

\end{tikzpicture}

- 2i\,e 

\begin{tikzpicture}[baseline=-0.3cm]

\begin{feynhand}

\vertex (a) at (-1,-1); \vertex (b) at (1,-1); \vertex (c) at (0,1);

\vertex [dot, orange] (o) at (0,0) {}; 

\propag [photon, orange] (a) to (o); 

\propag [photon, orange] (b) to (o); 

\propag [photon, orange] (c) to (o);

\end{feynhand}

\end{tikzpicture}

\end{align*}

\vspace{1cm}

\begin{center}

\begin{tikzpicture}

\begin{feynhand}

\vertex [particle] (a) at (0,0) {e$^-$};

\vertex [dot] (b) at (2,0) {}; 

\vertex (c1) at (4,0.5); 

\vertex (c2) at (4,-0.5); 

\propag [fer] (a) to (b);

\propag [chasca] (b) to (c1);

\propag [chabos] (b) to (c2);

\end{feynhand}

\end{tikzpicture}

\end{center}

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図　tikz-feynhandの例

七佛通戒偈

橘寺で改修を待っているお堂にはいると，写経コーナーがあった。般若心経ほどの分量はない，七佛通戒偈（しちぶつかいのげ）という非常に簡単なものだった。薄く印刷してあるところを筆ペンでなぞるだけなのである。１枚500円で，自分の祈願項目（四文字）を添えられるので，「世界平和」にした。

　諸悪莫作　・　諸善奉行　・　自浄其意　・　是諸仏教　・　南無観世音菩薩

　　しょあくまくさ ・ しょぜんぶぎょう ・ じじょうごい ・ ぜしょぶっきょう

意味は，法句経の183にある，「ありとある　悪を作（な）さず　ありとある　善きことは

身をもって行い　おのれのこころを　きよめんこそ　諸仏（ほとけ）のみ教えなり」ということらしい。

なお，七仏とは過去七仏と云われるもので，毘婆尸仏（びばしぶつ）・尸棄仏（しきぶつ）・毘舎浮仏（びしゃふぶつ）・拘留孫仏（くるそんぶつ）・拘那含牟尼仏（くなごんむにぶつ）・迦葉仏（かしょうぶつ）・釈迦牟尼仏（しゃかむにぶつ）のことだとか。

写真：橘寺の簡易写経，七佛通戒偈（撮影 2020.7.12）

橘寺

明日香の橘寺は聖徳太子の生誕地だ。買物の途中の時間調整で訪れることに。厩戸皇子は馬小屋で生まれたのではなかったのか？そういえば寺の境内には馬の銅像があったけれどあれはなんだったのだろうか。明日香の観光スポットからすこし外れた落ち着いた場所にあり，ちょっと寂れた感じがしている。令和４年度にむけて老朽化したお堂を改修するための１億三千万円の募金をしていたが大丈夫だろうか。

写真：橘寺の二面石と賓頭盧さん（撮影 2020.7.12）

圏論入門（３）

数学に慣れていない人向けの圏論の入門を探すのだけれど，なかなか見当たらない。結局，谷村さんの参考文献のトップにあった檜山正幸さんの「はじめての圏論　その第１歩：しりとりの圏」に立ち戻ることになった。はてなブログの檜山正幸のキマイラ飼育記は，内容にはついていけなくても，その図絵表現がおもしろくてなんだか引き込まれる。このブログは feedly に登録して定期的にアクセスしているのでなじみ深い。

さて，このように具体例で示してもらうと非常にわかりやすかった。ショックだったのは，圏の対象を結ぶ射とは，関数のようなものをイメージしていたにもかかわらず，しりとりの圏ではこれが実体としての文字列であるというところだ。そうなのか。目からウロコ状態である。圏は射による関係性のネットワークであって，それがモノによる集合論的な見方との違いの本質だと思っていた。その射がモノだったわけで，モノとコトの見え方がこうして入れ替わることになる。なんだかすごいわ。その次の行列の圏の例でも同様だった。射は行列という実体だった。

　圏Ｃ　　　　　行列の圏　　　　　しりとりの圏

　対象 Obj(C)　　自然数　　　　　　ひらがな１文字

　射 Mor(C)　　   行列　　　　　　　ひらがな文字列

　恒等射 id　　　単位行列　　　　　長さ１の文字列

　結合 f;g   　　　合成行列の掛け算　しりとり結合

　対象の集合　　自然数の集合 N　　ひらがな１文字の集合 H

　射の集合　　　行列の集合 Mat　　ひらがな文字列の集合 HStr

というわけで，次の圏を定義するには次の要素が必要だった。

(1) 対象（と呼ばれるモノ）の集合

(2) 射（と呼ばれるモノ）の集合

(3) 射に，域（または始域と呼ばれる）対象を対応させる関数（一般的にはdomと書く）

(4) 射に，余域（または終域と呼ばれる）対象を対応させる関数（一般的にはcodと書く）

(5) 対象に恒等射（と呼ばれる）射を対応させる関数（一般的にはidと書く）

(6) cod(f) = dom(g) のときにだけ定義される結合（と呼ばれる）二項演算（一般的にはf;gと書く）・・・普通の合成関数のような図式順でない表記g○fなどもあるので注意する

※始域，終域は始対象，終対象とは違うので注意しよう

※(1) (2) では集合と書き切っているが，集合（公理的集合論で定義されるもの）でなくてもよいらしいが，そもそも集合論の公理，ZF/ZFCとかがまったく腑に落ちていない...orz

※グラフ理論とは違って，２つの対象を結ぶ射はいくつ（?）あっても構わない

圏論入門（２）

さあ次は森田真生の「哲学者のための圏論入門」にとりかかろうとしたが，これだと普通の圏論入門の数学書を読むのと同レベルのハードルがあるではないか。チーン。「圏の世界では、対象は「中身が何か」(a ∈ A)ではな く，「他の対象たちとどのように関係しているか」(B → A)ということによって 特徴づけられます」はよかったのだけれど，その次にある「普遍写像性(Universal Mapping Property) による対象の定義」のところで壁にぶつかってしまった。

つまづきの要因のひとつがわかった。8pの，「命題 3.1 写像 f : A → B が Sets の射としてモニック(resp. エピック)であること と，写像として単射(resp. 全射)であることは同値」で，いきなり，Sets が無定義で示されているのだ。ここがつまづきの端緒だったかも。「写像の単射性や全射性は，実は集合の中に一切立 ち入ることなく，他の写像との関係性だけによって external に定式化することが 可能なのです」ということで楽しみにしていたのに・・・。

森田真生の Sets は集合の圏の Set と同じなのだろうか？集合論自身がハードルなので，ハードルの二乗になってしまった。圏の定義（ここまではいちおういいことにした）の後に，小圏（small category）とか局所小圏（local small category）の注釈があって，なんのことかと気持ち悪かったけど，その心配が的中した。

P. S. やはり，「圏 C の対象全体の集まりを Ob(C) と書いたり，C0 と書いたりします。また圏 C の射全体の集まりは Ar(C) と書いたり，C1 と書いたりします。また，圏 C の対 象 A, B に対して，A から B への射全体の集まりを HomC(A, B) と書きます。ここ で、一般に C0 や C1 や HomC(A, B) は集合になるとは限らないことに注意してく ださい」がわかっていなかった。数学で出てくる対象が，集まりだけど集合でない，とはどういうことなのだろうか。

圈論入門（１）

現代思想７月号の特集「圈論の世界」を読むための準備として，谷村省吾さんの「物理学者のための圈論入門（2017）」を斜め飛ばし読みした。気になったフレーズだけを抜き出してみる。

１．はじめに

（これは講演録なのね。）

２．三種の矢

「圏論 の道具を一言で言い表すと，「圏論は ３ 種の矢からなる」と言えると思います」

（なるほど，［対象＋射」＝圈，圈：対象・射→関手→圈：対象・射，関手→自然変換→関手，というのが基本的道具立てなのか。対象は集合とは限らない，射は写像とは限らない）

３．普遍性

「ある圏の一部分あるいは全体の，すべての各対象に対して唯一のやり方で働き掛ける対象や射があれば，それは普遍性を持つと言われるのです」

（もうひとつピンとこない）

４．圈論の考え方

「圏論の対極には集合論があります・・・圏論では，元や集合の存在に先立って，射の存在を認めるのです」「対象と射の意味づけ・解釈が， 他者との関係性・文脈・コミュニケーション・ネットワークを通して行われるというあたりが，複雑な世界を記述する豊かな表現力が圏論に備わっている」

（そうなのか）

５．圈論の御利益

「量子トポスあるいはトポス量子論という理論が提案され ています・・・群の表現論も圏の概念を使うと大幅に整理できます」

（そうなのか）

６．圏の定義

「圏(category) とは，対象 (object) と射(arrow, morphism) の集まりで，以下の条件を満たすものです」

　(1) 射には始域と終域とよばれる対象がある。

　(2) 始域と終域が一致する２つの射の合成射が一意的に定まる。

　(3) 三連の合成射に対して結合律が成り立つ。

　(4) 各対象ごとに恒等射が存在する。

（これに加えて，図式，パス，可換図式，などが説明される。自然数を対象とした，大小関係や剰余関係の例がわかりやすい。有向グラフと圏の違いをはっきりとさせておくのが吉）

７．関手

「ある圏と別の圏との連動に注目したい場合や，抽象的な対象からな る圏を具体的な対象からなる圏に写し取りたい場合は，関手という道具を用います」

（共変関手と反変関手があることが説明される。ベキ集合の話は上の空で流す）

８．自然変換

「関手が対象に対象を (a ⇝ F a)，射に射を (f ⇝ F f ) 対応させ るのに対して，自然変換は対象に射を (a → ̇Ta )対応させます」

（そうなのか）

９．普遍射

「圏の内部構造をうまく浮かび上がらせる道具で ある普遍射という概念を説明して，この講演を終わりたいと思います」

（十分理解できなかったのだけれど，会社の組織と会社に属さない個人が，相互作用してジョブを実行するという例えが妙に納得できた。すばらしい）

スコセッシ

マーティン・スコセッシ監督といえば，さきの第92回アカデミー賞授賞式で，ポン・ジュノがパラサイトでオスカーをとったときに，最も影響を受けた監督の１人として名前をあげていたシーンが印象深い。

昔（2012年）の記事で，「スコセッシ監督が，映画監督志望の若者に推薦する傑作39本」というのにぶつかった犬は，記憶のために記録することにした。

「メトロポリス」（1927，フリッツ・ラング）

「ドクトル・マブゼ」（1922，フリッツ・ラング）

「吸血鬼ノスフェラトゥ」（1922，F・W・ムルナウ）

「ナポレオン」（1927，アベル・ガンス）

「大いなる幻影」（1937，ジャン・ルノワール）

「ゲームの規則」（1939，ジャン・ルノワール）

「天井棧敷の人々」（1945，マルセル・カルネ）

「無防備都市」（1945，ロベルト・ロッセリーニ）

「戦火のかなた」（1946，ロベルト・ロッセリーニ）

「揺れる大地」（1948，ルキノ・ビスコンティ）

「自転車泥棒」（1948，ビットリオ・デ・シーカ）

「ウンベルトD」（1951，ビットリオ・デ・シーカ）

「美女と野獣」（1946，ジャン・コクトー）

「東京物語」（1953，小津安二郎）

「生きる」（1952，黒澤明）

「七人の侍」（1954，黒澤明）

「雨月物語」（1953，溝口健二）

「山椒大夫」（1954，溝口健二）

「天国と地獄」（1963，黒澤明）

「絞死刑」（1968，大島渚）

「いつもの見知らぬ男たち」 (1958，マリオ・モニチェリ）

「若者のすべて」（1960，ルキノ・ビスコンティ）

「大人は判ってくれない」（1959，フランソワ・トリュフォー）

「ピアニストを撃て」（1960，フランソワ・トリュフォー）

「勝手にしやがれ」（1960，ジャン＝リュック・ゴダール）

「はなればなれに」（1964，ジャン＝リュック・ゴダール）

「ウィークエンド」（1967，ジャン＝リュック・ゴダール）

「追い越し野郎」（1962，ディノ・リージ）

「情事」（1960，ミケランジェロ・アントニオーニ）

「欲望」（1966，ミケランジェロ・アントニオーニ）

「革命前夜」（1964，ベルナルド・ベルトルッチ）

「肉屋」（1969，クロード・シャブロル）

「四季を売る男」（1971，ライナー・ベルナー・ファスビンダー）

「不安は魂を食いつくす」（1974，ライナー・ベルナー・ファスビンダー）

「マリア・ブラウンの結婚」（1979，ライナー・ベルナー・ファスビンダー）

「さすらい」（1976，ビム・ベンダース）

「アメリカの友人」（1977，ビム・ベンダース）

「カスパー・ハウザーの謎」（1974，ベルナー・ヘルツォーク）

「アギーレ・神の怒り」（1972，ベルナー・ヘルツォーク）

半分くらいは名前を知っているけれど，みたことのあるのは邦画だけかもしれない。ウィキペディアには，2013年にあげた好きな映画12本ものっている。こちらも1/3しかみていない。

「2001年宇宙の旅」（スタンリー・キューブリック，1968年）

「8 1/2」（フェディリコ・フェリーニ，1963年）

「灰とダイヤモンド」（アンジェイ・ワイダ，1958年）

「市民ケーン」（オーソン・ウェルズ，1941年）

「山猫」（ルキノ・ヴィスコンティ，1963年）

「戦火のかなた」（ロベルト・ロッセリーニ，1946年）

「赤い靴」（マイケル・パウエル，エメリック・プレスバーガー，1948年）

「河」（ジャン・ルノワール，1951年）

「シシリーの黒い霧」（フランチェスコ・ロージ，1962年）

「捜索者」（ジョン・フォード，1956年）

「雨月物語」（溝口健二，1953年）

「めまい」（アルフレッド・ヒッチコック，1958年）

領空の定義

しばらく前に，東北地方の上空を未確認飛行物体が通過していった。未確認ではあるが，その形は捉えられていて，白い気球に太陽電池やプロペラが付随したものらしい。高度10〜50kmの成層圏を通過していたが，国内からの報告がないことから，日本の西側にあるいずれかの外国からジェット気流に乗って東に進んできたものと推測される。で，これが領空侵犯であると断定的に書かれた記事があったので，領空とはどこまでのことを指すのかと調べたところ，一筋縄では行かなかった。

平成28年には逢坂誠二さんが第192国会の80番目の質問主意書で「一　領空とは、国家が領有している領土もしくは領海上の空域と認識しているが、政府の認識はどのようなものか。見解を示されたい。二　日本の領空とは、国家主権が及ぶ領域と政府は認識しているのか。見解を示されたい。」と尋ねているが（この質問もあいまいなのだけれど），安倍総理によるその回答は，「一般に，領空とは領土，領水の上空であり，我が国の主権が及ぶと認識している」なので，結局わけがわからない。まあ，はっきり定義を述べないことは政治的には正しいのかもしれない。しかし，質問主意書や答弁書のpdfファイルが擬似縦書きになっているのは許せない。素直にテキスト化できないのだ。こんなことだから，ITで百年遅れをとる。

そこへ行くと名和小太郎先生の説明はていねいで理路整然としていて救われる「領空か　宇宙空間か（情報管理第50巻(2007)5号）」。ただし，結局，領空の定義に関する結論ははっきり定まっていない。名和先生は，1996年から2001年まで，関西大学総合情報学部に在席していらっしゃった。そのとき，同じ学部の水越敏行先生をリーダーとする高等学校の教科情報の教科書を初めて作るということで，会議でお隣に同席させていただいたことがある。名和先生も出身が東大物理なので，おっしゃることや書かれたものは飲み込みやすかった。その縁で著書を１冊恵贈していただいた。

写真：仙台市天文台が撮影した白い物体（引用）

tikz-cd

Xy-picが世の中の標準であってこれでよいのかと思っていたら，tikz-cdがあった。TikZはよく使っているので，こちらのほうが自分にとっては便利かもしれない。早速 {tikzcd}Commutative diagrams with TikZ のサンプルコードを試してみると，ほとんど同じように使えた。

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\begin{document}

\begin{center}

\textbf{tikz-cdの使い方}\ (2020/07/05) \\

\end{center}

\begin{tikzcd}

  A \arrow[rd] \arrow[r, "\phi"] & B \\

  & C

\end{tikzcd}

\begin{tikzcd}

  A \arrow[r, "\phi"] \arrow[d, red]

  & B \arrow[d, "\psi" red] \\ C \arrow[r, red, "\eta" blue]

  & D 

\end{tikzcd}

\begin{tikzcd}

  A \arrow[r, "\phi" near start, "\psi"', "\eta" near end] & B

\end{tikzcd}

\begin{tikzcd}

  T

\arrow[drr, bend left, "x"]

\arrow[ddr, bend right, "y"]

\arrow[dr, dotted, "{(x,y)}" description] & & \\

& X \times_Z Y \arrow[r, "p"] \arrow[d, "q"] & X \arrow[d, "f"] \\

& Y \arrow[r, "g"] &Z

\end{tikzcd}

\begin{tikzcd}[column sep=tiny]

  & \pi_1(U_1) \ar[dr] \ar[drr, "j_1", bend left=20]

  &

  &[1.5em] \\

  \pi_1(U_1\cap U_2) \ar[ur, "i_1"] \ar[dr, "i_2"']

  &

  & \pi_1(U_1) \ast_{ \pi_1(U_1\cap U_2)} \pi_1(U_2) \ar[r, dashed, "\simeq"]

  & \pi_1(X) \\

  & \pi_1(U_2) \ar[ur]\ar[urr, "j_2"', bend right=20]

  &

  &

\end{tikzcd}

\begin{tikzcd}[row sep=scriptsize, column sep=scriptsize]

  & f^* E_V \arrow[dl] \arrow[rr] \arrow[dd] & & E_V \arrow[dl] \arrow[dd] \\

  f^* E \arrow[rr,     crossing over] \arrow[dd] & & E \\

  & U \arrow[dl] \arrow[rr] & & V \arrow[dl] \\

  M \arrow[rr] & & N \arrow[from=uu, crossing over]\\

\end{tikzcd}

\begin{tikzcd}

  A \arrow[r]

  & B \arrow[r]

  \arrow[d, phantom, ""{coordinate, name=Z}]

  & C \arrow[dll, "\delta",

  rounded corners,

  to path={ -- ([xshift=2ex]\tikztostart.east)

    |- (Z) [near end]\tikztonodes

     -| ([xshift=-2ex]\tikztotarget.west) -- (\tikztotarget)}] \\

    D \arrow[r]

     & E \arrow[r]

      & F

\end{tikzcd}

\end{document}

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図　tikz-cdのサンプル

Xy-pic

現代思想の７月号の「圈論の世界」を買おうと思った。先週の土曜日に３ヶ月ぶりに，大阪上本町（県外）に出る用事があって，近鉄百貨店上本町店11階のジュンク堂をのぞいたところ，バックナンバーはあるけれど残念ながら当該号はなかった。発売日直後だったのが敗因か。

いろいろ評判はあるのだけれど，丸山善宏さんの記事も読みたいかなと思っていた。アマゾンでさくっと注文すればよいのだが，ぐずぐずしているうちに，谷村省吾さんの「物理学者のための圈論入門」とか森田真生さんの「哲学者のための圈論入門」がファイル置き場から出てきた。とりあえずこれを予習してからと考えて読み始めたところ，谷村さんのおすすめの，TeXで圈論のダイヤグラムがかける Xy-pic にたどりついた。

早速，みつかったサンプル（XY-pic(主に xymatrix)の使い方）を代入してみたら，さくっと動きました。

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\setlength{\topmargin}{-2cm}

\setlength{\textheight}{24cm}

 

\begin{document}

\begin{center}

\textbf{xy-picの使い方}\ (2020/07/05) \\

\end{center}

\[

 \xymatrix{

  A \ar[r]^f & BCD \quad \quad

  A \ar[r]^-f & BCD \quad \quad

  A \ar[r]^(0.6)f_(0.65)g & BCD

} \]

\[

 \xymatrix{

  A \ar[r]^f & B \ar[d]^f

             & A \ar[r]_{g_1} & B \ar[d]_{g_1} & A \ar[r]|h & B \ar[d]|h \\

  D \ar[u]^f & C \ar[l]^f

             & D \ar[u]_{g_1} & C \ar[l]_{g_1} & D \ar[u]|h & C \ar[l]|h

} \]

\[

 \xymatrix{

  A \ar[r] \ar[d] \ar[rrd]

  & B \ar[rrd]|f \ar[d]|\hole \ar[rdd]|(.33)\hole & & \\

  C \ar[r] \ar[rrd] & D \ar[rrd]|(.33)\hole|\hole

  & A’ \ar[r] \ar[d] & B’ \ar[d] \\

  & & C’ \ar[r] & D’

} \]

\[

 \xymatrix{

  A \ar[r]^-f

  & B \ar@<-0.5ex>[r]_-f

  & C \ar@<1ex>[r]^-f

  & D \ar@<0.5ex>[d]^-f \\

  E \ar@<-0.3ex>@{^{(}->}[r]^-f

  & F \ar@{_{(}->}@<0.3ex>[r]^-f

  & G \ar@<0.5ex>[r]^-f \ar@<-0.5ex>[r]_-g & H \ar@<0.5ex>[u]^-g

} \]

\[

 \xymatrix{

  A \ar@/^18pt/[r]^f \ar@/_/[r]_g

  \ar@/_3pt/[d] \ar@/_12pt/[d] \ar@/_24pt/[d] \ar@/_48pt/[d] 

  & B \ar@/^/[d] \ar@/^54pt/[rd] & C \ar[l] \ar[d] \\

  D \ar@/_10pt/@{.>}[rr]_{\exists h} & E \ar[r] \ar[l] & F

} \]

\[

 \xymatrix@ur{

  A \ar[r]^f \ar[d] & B \ar[d] \\

  C \ar[r] & D & }

\]

\begin{equation}

\vcenter{

  \xymatrix{

   A \ar[r] \ar[d] & B \ar[d] \\

   C \ar[r] & D \ar@{}[lu]|{\circlearrowright}

} }

\hspace{2cm} \vspace{-1cm}

\fbox{

  \xymatrix@=5pt{

   \bullet \ar@{-} `d[dr] '[rrrd] `[rrrr] [rrrr] & &

   \bullet \ar@{-} '[d] [dd] \ar@{-}[rrdd] & & \bullet \\

   & & & & \\

   \bullet \ar@{-} `r[ruu] '[ru] `[rruu] [rruu]

   &  & \bullet &  & \bullet

   }

}

\end{equation}

\end{document}

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図　Xy-picのサンプル

iPhone SE（４）

とりあえず，アプリは精選して再インストールした。この状態でMacBook Proにつなぐと，設定がそうなっていたからだが，勝手に音楽が同期された。写真はiCloudからの同期になっているので，ここには復活されない。iPhone 6sのバッテリケースは装着できたのだけれど，カメラホールがずれていたのでレンズを半分覆ってしまった。これでは芸術的なスモーク写真で満足するか，朝の散歩の写真撮影時にケースの着脱が毎回発生してしまうことになるので，iPhone 7用のバッテリケースを注文したらすぐ届いた。残念ながら iPhone SE用のバッテリケースは売っていない。保証はないのだけれど，とりあえず使ってみることにする。

追伸：気がつかないうちに，iPhone/iOSの写真の画像形式がJPEGからHEIF（High Efficiency Image File Format）に変わっていた。拡張子は HEIC。JPEGに変換するために，iMazing HEIC Converter を引っ張ってきた。メールで写真を送るときとかどうなるのかな？

写真　iPhone7用のバッテリケースを装着した iPhone SE（撮影 2020.7.4）

iPhone SE（３）

記録のために，このiPhone SEの現段階のスクリーンショットを保存しておく。これまでは4.5ページあったが，このたびのリストラで３ページになった。

図：iPhone SE の現時点でのスクリーンショット

iPhone SE（２）

ということで，今週は裁判員の予定がなくなった。そこで，早速ソフトバックショップへ向い， iPhone SE を入手しようとしたところまではよかったのだけれど・・・帰ってからいろいろぐだぐだ。

バックアプファイルが壊れていたのがいたい。写真データと音楽データはどうするのか・・・というかもう端末にためておく必然性はないのか。そりゃ256GBもいらないはずだ。ということで，128GBのWhiteにしました。これだけは店員さんを評価する。しかし，不要なアクセサリ群を山盛りで購入させられそうになり，Softbankの電気メータとネットワークにも無理無理加入させられそうになった。今までこんなことはなかったんだけど・・・。

販売代理店を通すと便利なことがある一方で，逆に面倒なことも増えてしまい，もうこの歳になると，新しい端末の再インストールや環境設定で遊ぶのはもうほとんど苦痛の域に達してきた。かといって，オンライン購入にはまだ踏み切れなかったのだ。

写真：表はブラック iPhone SE Whiteの裏面（撮影：2020.7.2）

裁判員等選任手続

今日から7月に入る。仲夏・夏至・半夏生（はんげしょうず）。

朝から奈良地方裁判所に裁判員等選任手続に向う。10:00開始の30分前にはもう行列ができていて番号札は15番，最終的には35名ほど集まっていた。担当職員から当日の手順や事件の概要などを聞いた上で，裁判員となることに不都合がないかどうかの質問票に回答して，旅費・日当の振込手続きをする。コロナウィルス関係で，書類の押印が廃止されサインでOKだった。やればできるんじゃないですか。休憩をはさんで，当該事件の裁判長や裁判官，検事，弁護士ら７名がでてこられてご挨拶の後，裁判長から候補者に全体質問がある。その後，数名に対する個別質問なども終わると抽選というだった。抽選プロセスはブラックボックスだったが，裁判員６名と補充裁判員２名が発表され，無事に４倍強の難関を落選した。今年度の名簿からは外されたので，もし次があるとしても来年度以降だ。なお，裁判員候補者になったことは公表しても差し支えないとあった。選任手続の当日書類は回収されたので，記憶を辿ってみた。

写真：奈良地方裁判所前（2020.7.1）

「役に立たない科学」が役に立つ

エイブラハム・フレクスナーとロベルト・ダイクラーフによる『「役に立たない科学」が役に立つ』が，初田哲男さんの監訳によって近々東京大学出版会から登場する。著者は，プリンストン高等研究所の初代および現在の所長である。この本は，この二人のエッセイ，明日の世界（ロベルト・ダイクラーフ），役に立たない知識の有用性（エイブラハム・フレクスナー）を中心に構成されている。後者は1939年にHerpars Magazine に掲載されたものでありすでに著作権が切れており，2013年の3月にあの山形浩生によって「役立たずな知識の有益性」として訳出されている。このタイトル比べただけでも，山形大丈夫かと思ってしまいそうだ。本は読んでいないけれど，2017年12月のダイクラーフの講演資料をみるとその趣旨がとてもよく理解できた。

図　The Usefulness of Useless Knowledge 原著の表紙（引用）

iPhone SE（１）

なにかおかしいように思い，iPhone 6Sをバッテリケースからはずしてみると，おなかが割れていた。たぶん，内蔵バッテリが膨らんだのだと思う。１，２年前にも同様の症状があったような気がしたけれど，記憶の霧のかなたである。

そんなわけで，次の機種として iPhone SE （第二世代）をいろいろと調べてみた。CPUはA13 Bionicの6コア3GBでフロントカメラが7Mピクセルになっている。外側のカメラは12Mピクセルなので変わらないのか。画面サイズは4.7インチで1334×750のまま。サイズも0.1〜0.2mm程度大きくて，138.4×67.3×7.3mm，重量は5gふえて148g。TouchIDのボタンは残っているので，ほとんど現状と違和感ないのではと思われるがどうだろう。イアホンミニジャックはなくなったのだけれど，lightning端子のEarPodsはついてくる。

問題はアプリや環境の移行だけれど，クイックスタートが使えるとある。いままで，使えなかったApple Payに対応している。また，NFCにも対応している。このあたり，何かおもしろいことができそうな気もするけれど，どうかな。iPhone 6Sはかなり使ってきたような気がしたけれど，2016年の正月に何故か香里園のソフトバンクショップで買っているので，まだ4年半だった。MacBook Pro は2012年のモデルなので，こちらはもう8年経っている。新しいOSが走らないので，むしろこちらを何とかしたかったのだけれど，むむむ。

追伸写真：バッテリケース上のおなかが割れた iPhone 6s （2020.7.4撮影）

THE MATH(S) FIX

THE MATH(S) FIX はスティーヴン・ウルフラムの弟のコンラッド・ウルフラムによる数学教育革新のための青写真についての本である。

ウェブサイトのはしがきを訳すると，こんな感じだった。

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AI時代の教育の青写真

なぜ私たちは皆，生涯のうち何年にもわたって数学を教えられているのか？それは本当に役に立っているのだろうか，あるいは，ほとんどが失敗であり多くの人に学びの力を与えられていないのか？それはAI時代に不可欠なものか，それとも時代遅れの通過儀礼なのだろうか？

"The Math(s) Fix: An Education Blueprint for th AI Age" は，なぜ数学教育が世界的に危機的状況にあるのか，また，どうして根本的に新しい主流科目を創るのことが唯一の解決策なのか，を明らかにする画期的な本だ。

この本は，今日の数学教育が，現代的な計算・データ科学・人工知能（AI）が必要とされる現代社会を発展させるための機能を十分果たしていないということを主張する。その代わりに，学生はコンピュータが得意とするものと競争することを強いられて負けてしまっている。

本書は，「数学が苦手」であることが，学習者のせいというより，科目の失敗が原因であること，すなわち，教育のエコシステムが行き詰まり，学生・親・教師・学校・雇用者・政策立案者が，現実世界の要求に追いつこうと間違った方向に走っていることを説明する唯一の本である。

しかし，この本はさらに先を行くものである。問題を解決して，AI時代の教育の普遍的な改革の種を蒔くために，学校における中核的な計算思考科目としての完全に代替的なビジョンを初めて提示しているものだから。

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これがたぶんコンピューテーショナル・シンキング（計算論的思考）の王道なのだと思われる。でも，GIGAスクール構想にみんな出払ってしまっており，プログラミング教育とその周辺の話題はすっかり霞んでしまっていた。

図：THE MATH(S) FIX の表紙（Wolfram Media から引用）

［１］Let's Fix Math Education （computerbasedmath.org）

磁場のエネルギー

点電荷からなる系の場合に，クーロン力の位置エネルギーの総和を時間に依存しない電場に対するマクスウェル方程式をつかって変形すると電場のエネルギー密度の体積積分になって，遠隔相互作用から近接相互作用への論理的な切り替えを納得させるトピックとなっている。

同様に，環状電流からなる系の場合に，電流間の力を導く位置エネルギーの総和を時間に依存しない磁場に対するマクスウェル方程式をつかって変形すると磁場のエネルギー密度の体積積分になる。このときの中間過程に電流密度とベクトルポテンシャルの内積の体積積分の1/2が出てくる。これは電場の場合に電荷密度とスカラーポテンシャルの積の体積積分の1/2が出てくることと対応していて，電荷と電流の並行な式がとてもきれいにみえるのだけれども，符号問題がなかなかすっきりしない。

単純に考えると，平行電流間には引力が働き，電流がつくるベクトルポテンシャルは電流と平行であることから，電流密度とベクトルポテンシャルの内積にマイナスをつけたものをエネルギー密度だとするのが物理的な直感と一致する。一方で，上の環状電流の場合では，マイナスをつけないものをエネルギー密度として計算をすすめている。

この符号問題については，砂川さん，前野さん，太田さんの教科書ではいちおう説明がされている。例えば，前野さんの教科書では，あらかじめ定まっている電流の配置（外部磁場への電流の配置）などの場合にはマイナスがつき，その状態にへもってくるように電流を流すのに必要なエネルギーを考える場合にはマイナスがつかないということなのだが，どうも十分に腑に落ちてこない。

おまけにダブルカウントをさけるために1/2がついたりつかなかったりするものだから，授業でどうやって説明したものか思案のしどころである。あるいは太田さんの教科書にあるように磁束変化に対する説明が不可欠なのかもしれず，静磁場の範囲でまかなえるかどうかも微妙だ。

平沢進（２）

平沢進（１）からの続き

セグウェイの話題と平沢進の話題がなにやらからまっていた。youtubeをちょっと見たところセグウェイは見当たらないのだけれど，どうなっているのかな。

平沢進のアルバムをざっとながめてみて，アマゾンでの評価数を（）に，平沢進の人気おすすめランキング15選の順位を［］にいれて，アルバムタイトル以外の気になった曲名を付加したものが次の表だ。「救済の技法」とか「賢者のプロペラ」とか「白虎野」の評判がよさそうかな。ほとんどどれも同じにきこえる瞬間があって困ったものだけれど，なんだかはまってしまいそう。youtubeでかなりの楽曲が聴けるのがありがたい。

1 1989  時空の水（31）［7］　ハルディンホテル

2 1990 サイエンスの幽霊（21）　世界タービン

3 1991 Vierual Rabbit（23）［8］　バンディリア旅行団

4 1994 AURORA（17）［14］　トビラ島

5 1995 Sim City（40）［15］

6 1996 SIREN（26）［5］

7 1998 救済の技法（86）［2］　TOWN-0 PHASE-5　庭師キング

8 2000 賢者のプロペラ（39）［3］　ロタティオン

9 2003 BLUE LIMBO（24）［12］　高貴な城

10 2006 白虎野（68）［4］　パレード

11 2009 点呼する惑星（51）［11］

12 2012 現象の花の秘密（70）［*］

13 2015 ホログラムを登る男（86）［5］

2006 Paprika（31）［9］

2010 突弦変異（31）［*］

2010 変弦自在（39）［13］

2014 Arch Type（43）［1］

2016 Ash Crow（64）［10］

核P-MODEL

2004 ピストロン（52）

2013 Giponza（73）

2018 回＝回（83）

セグウェイ

セグウェイが7月15日をもって生産中止されることになった。2001年に鳴り物入りで発表され注目を集めていたけれど，日本では公道を走れないし，あの価格だったのでまあ仕方がないのかもしれない。

最初にセグウェイに乗ったのは，2010年の夏休み，アラスカ州アンカレッジ市内のセグウェイツアーだった。次の日に日本に帰るということで，アンカレッジのホテル（ヒストリック・アンカレッジ）の近くを散策していたらセグウェイの市内ツアーを見かけた。はじめはスルーしたのが，やっぱり試してみようかということになってお店に戻ると，もう定員を締め切ったという。あす日本に帰るので，そこをなんとかとねばると，やさしいおじさんは２人を追加してくれた。

ヘルメットを借りて，近所の空き地まで行って，操作に慣れるためにしばらく練習したが，そんなに難しくはなかった。ツアー参加者は我々を含めて６〜８人くらいか。市内の普通の歩道や車道をゾロゾロと進むのである。アラスカ鉄道のアンカレッジ駅の向こう側を回るコースは小一時間くらいだったか。途中に公園，展望台，坂道などもある楽しいコースだったが，なんとか無事に出発点に帰り着いた。アンカレッジは人口30万弱で，そんなに混雑した街ではないとはいえ，面倒な規制でがちがちの日本と違って普通に市内を走れるのがすごいと思う。

その後，日本に帰ってしばらくした秋の日，明日香の高松塚記念公園辺りでセグウェイツアーがあるというのをどこかで見つけて，早速家族で申し込んだ。こちらの方も最初に少し練習をした後で，晴れた日の公園内をスルスルと列をなして進むのであった。最後の最後にバランスをくずしてしまって，全コースをクリアできなかったのが残念。

　

写真：アンカレッジ市内のセグウェイツアー（2010.8.30）

WWDC2020

アップルの開発者カンファレンスWWDC2020は新型コロナウイルス感染症蔓延のために，無観客で放映された。ティム・クックの挨拶のはじめには，ジョージ・フロイドの死にともなう人種差別撤廃についてのアップルの方針が示された。

ソフトウェアの開発状況や今後の展開が話題の中心であり，iOS，iPadOS，watchOS，tvOS，macOSの順に上級副社長のクレイグ・フェデリギ（もともとはNeXTのひとなのか）が中心となって説明が進んでいった。例によって細かなつくりこみやデザイン変更を凄い（incredible）凄い（gorgeous）と連呼して進める部分にはあいかわらず辟易するのだった。どうやらAndroidoの後追いらしのだが，ほとんどどうでもいい機能ばかりが複雑に追加されていく・・・orz。

Think Simple（Ken Segall）の精神はいったいどこにいったのだろう。地図関係は日本では期待できないし，翻訳機能だけは少したのしみだけれど，Siriもあまり信頼していないので微妙。後は，iPadOSとmacOSがどこまで接近融合していくのかが個人的な関心のポイント。翻訳機能と並ぶもうひとつの期待の柱はARなのだけれど，これはスルーされていた。

今回のポイントはやはり，Apple Siliconへの移行だ。日経朝刊が一番すっきりまとめていたけれど，マックのCPUは，1984 Motolora −(10年)→ 1994 Power PC −(12年)→ 2006 Intel −(14年)→ 2020 Apple Silicon（ARM）という変遷をたどっている約10〜15年でCPU交代が行われるわけか。なお，MacOSX は2001年に導入されており，次のとおりである。

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2001 Mac OS X 10.0 (Cheetah) → iPod

2001 Mac OS X 10.1 (Puma)

2002 Mac OS X 10.2 (Jaguar)

2003 Mac OS X 10.3 (Panther)

2005 Mac OS X 10.4 (Tiger)

2007 Mac OS X 10.5 (Leopard) → iPhone

2009 Mac OS X 10.6 (Snow Leopard)

2010 Mac OS X 10.7 Lion → iPad

2012 OS X 10.8 Mountain Lion

2013 OS X 10.9 Mavericks

2014 OS X 10.10 Yosemite

2015 OS X 10.11 El Capitan

2016 macOS 10.12 Sierra

2017 macOS 10.13 High Sierra

2018 macOS 10.14 Mojave

2019 macOS 10.15 Catalina

2020 macOS Big Sur（いよいよここから11.xシリーズになるようだ）

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やはり，インテルチップへの移行が完了して落ち着いたSnow Leopardのころが一番よかったような気がする。

前回のPowerPCからインテルへの移行もわりとスムーズだったので，今回もそれほど心配ではないけれど，悲しいかな，手元にあるMacBook Pro mid 2012 はもうmacOS Big Surに対応しないのである（iPhone 6sは iOS14に対応するようだけれど）。そろそろ機種交換が必要か。次の候補はあの変なTouch Barがついていない MacBook Air にしたいものだけれど・・・もうApple のサイトでアクセサリをみても CDドライブは出てこないのであった。むむむ。あと，iPhone SE2用のバッテリケースもありません。むむむ。

富岳もARMベースのようだし，ARMアーキテクチャの天下がやってきたということか。

追伸：グーグルでWWDC20XXの画像検索をいくつか試してみて下さい。今回のWWDC2020のデザインがもっともダサイと感じる私の感覚はおかしいのだろうか？

［１］OSXの終焉

富岳100京

神戸の理化学研究所計算科学研究センターに設置されている富士通製のスーパーコンピュータ富岳が，ISC High Perfomance 2020 Digital で発表されたスーパーコンピュータのTOP500で首位を獲得した。ほぼ半年ごとに欧州と米国でスーパーコンピュータのランキングが発表されるが，次は米国アトランタで開かれる国際スーパーコンピュータ会議（SC20）の予定だ。

理研のプレスリリースによれば，６部門中４部門で首位を占めたということで，それはいったいなんだということになった。(1) TOP500：これはLINPACKのベンチマークである。密行列の線形演算の能力を競うもので最も古典的なベンチマーク。(2) HPCG：疎行列を係数とする連立１次方程式を共役勾配法で解くためのものであり，これがスーパーコンピュータの実用的な計算の実態に即したものだと思われる。(3) HPL-AI：ディープラーニングでは低精度計算が多用されることから，そのような状況での演算性能の評価が必要となってきた。(4) Graph500：ビッグデータ解析に使われる，超大規模グラフの探索能力を試すものであり，演算性能に加えてメモリやネットワークへのアクセス性能も重要である。ここまでの首位を占めたということだ。

この他に，(5) IO-500：データの入出力性能らしいが，詳細はこのあたりをみるとよいかもしれないし，そうでないかもしれない。 (6) Green500：省エネ性能を評価するための，消費電力当りの計算性能を比較したもの。この分野は日本勢が強い。前回は富岳のプロトタイプがトップだったが，今回は，日本のプリファードネットワークスのMN-3が首位で，PESYコンピューティングのNA-1が３位につけている。

京の後継機の名前が富岳になると聞いたときに，なんだかなあ，とおもったのだけれど，これは富岳100京（京の100倍の計算性能を持つ）ということで，富嶽百景のもじりだったとか。それなら許します。

P. S. 京コンピュータは，2011.11のTOP500 で10^16 Flops（１京Flops）をたたき出して首位になっている。富岳は2020.6 のTOP500で 40京Flops なので，富岳40京。まだ100京には達していない。

写真：富岳はブルーなのか（理研のページより引用）

［１］スーパーコンピュータのベンチマークについて（佐藤三久）

Griffithsのｒ

デヴィッド・Ｊ・グリフィスはポートランドにあるリード大学の物理の名誉教授。1964年にハーバードの物理の B. A. をとっている（修士も博士もハーバード）のでそろそろ80歳くらいだろうか。電磁気学や量子力学や素粒子物理学の教科書で有名だ。電磁気学の教科書といえば，Ｊ．Ｄ．ジャクソンが定番だとおもっていたが，ちょっとやさしめのグリフィスの教科書がよく使われているようだ。グリフィスの教科書では，電磁気学で多用されるｒ−ｒ' をスクリプトの r を使って表している。確かにこれによって，式の見通しがだいぶよくなる。教科書をみると，MS WordユーザはKaufmann フォントを使え，TeXユーザは自分のホームページを参照せよとあった。見本をちょっと直して使えるようになった。

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\documentclass{report}

\usepackage[dvipdfmx]{graphicx}

\def\rcurs{{\mbox{\$\resizebox{.16in}{.08in}{\includegraphics{ScriptR}}\$}}}

\def\brcurs{{\mbox{\$\resizebox{.16in}{.08in}{\includegraphics{BoldR}}\$}}}

\def\hrcurs{{\mbox{\$\hat \brcurs\$}}}

\begin{document}

Here's a sample:

\$\resizebox{.16in}{.08in}{\includegraphics{BoldR}}\$

\begin{equation}

{\bf E} = {1\over 4\pi\epsilon_0}\int {\rho\over \rcurs^2}{\hrcurs}\,d\tau.

\end{equation}

\end{document}

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図　スクリプトｒのTeXサンプル

部分日食

今日（6月21日，夏至）の夕方，日本全国で部分日食がみられるはずだった。奈良では残念ながら曇り空で観測できなかった。19時前の今ごろになって太陽が顔を出したが遅かりし由良之助。372年ぶりの夏至の日食であり，次の夏至の日食は2802年の予定らしいのだった。日食の一覧によれば，日本で見られる次は，2023年4月に部分日食，2030年6月に金環食らしい。がんばって2035年の皆既日食まで生き延びたいものだけれど・・・どうかしら。

太陽と月の半径はそれぞれ696,300kmと1,738kmなので，その比は400.6である。一方，地球から太陽までの距離と地球から月までの距離は，14,960±250 万kmと38.44±2.11万kmなので，その比率は，418.7〜389.2〜362.8の範囲で変化する。距離の組み合わせが均等な割合で一様分布するという（誤った）単純な考えのもとでは，距離比が半径比より大きな場合と小さな場合は２：１になるので，皆既日食の頻度：金環食の頻度は２：１くらいかとおもいきや，実際には，２：３くらいのようだ。黄道面と白道面は傾いているし。白道面も歳差運動しているのでまじめに計算しないと答えが出ないということだろう。

写真：石垣島で観測された部分日食（引用：朝日新聞より恵原弘太郎氏撮影）

平沢進（１）

犬も歩けば棒にあたる。今日は平沢進（1954.4.1-）にあたった。Twitterでみた「賢者のプロペラ」が頭痛に効くというのがきっかけ。JASRACと喧嘩しているところもよろしい。オフィシャルウェブサイトには無料ダウンロードページもあった。4月1日生まれだと同学年になるのかな。さっそくyoutubeのhirasawasusumuもチャンネル登録してみる。

核電気共鳴（NER）

オーストラリアのニューサウスウェールズ大学のグループが，実験の失敗から量子コンピュータへの道のブレークスルーを開いたかもしれないという３ヶ月前の記事（2020.3.20）にぶつかったので，調べてみた。arxivの "Coherent electrical control of a single high-spin nucleus in silicon" だ。

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原子核スピンは高度にコヒーレントな量子オブジェクトである。大規模なアンサンブルにおいて，核磁気共鳴によってその制御と測定が行われ，化学，医学，材料科学，鉱業などで広く利用されている。また，原子核スピンは、量子情報処理の初期のアイデア[1]や実証[2]にも登場している。これらのアイデアをスケールアップするには，個々の原子核を制御する必要がある，つまり，原子核が一つの電子と結合したことを検出できるということだ[3, 4, 5]。

しかし，原子核との相互作用は振動する磁場によってもたらされる必要があるが，磁場を局所化したり遮断したりできないことから，多スピンナノスケール素子への組み込みは複雑になる。電場を用いた制御はこの問題を解決するだろうが，これまでの方法[6,7,8]では，電子と原子核の超微細相互作用をとおして電気信号を磁場に変換することに依存していたため，原子核スピンのコヒーレンスに重大な影響を与えていた。

ここでは，シリコンナノ電子素子内で生成された局所的な電場を用いて，単一アンチモン（スピン7/2）原子核のコヒーレント量子制御を実証した。この方法は、1961年に最初に提案されたアイデア[9]を利用したものであるが、これまで単一の原子核では実験的に実現されていなかった。我々の結果は，微視的な理論モデルによって支持されている。それは，原子核四重極相互作用の純粋な電気的変調が，格子歪みのもとで，コヒーレントな核スピン遷移をもたらすことを説明している。

その結果得られたスピン脱フェージング時間0.1秒は，電気的に駆動するために結合した電子スピンを必要とする方法で得られた結果を１桁以上回っている。これらの結果は，高スピンで四重極能率を持つ原子核が，完全に電気的な制御を用いて，カオスモデル，歪みセンサー，ハイブリッドスピン機械量子システムとして展開できることを示している。電気的に制御可能な原子核を量子ドット[10, 11]と統合することで，振動磁場を必要とせずに動作する，シリコン上でのスケーラブルな核・電子スピンベースの量子計算機への道が開けるかもしれない。

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arxivで見つかる Nuclear Electric Resonance には，日本のNTT−東北大−ERATOグループによる，"Electric-Field-Induced Nuclear Spin Resonance Mediated by Oscillating Electron Spin Domains in GaAs-Based Semiconductors" とか，"Spatial distribution of dynamically polarized nuclear spins in electron spin domains in the ν = 2/3 fractional quantum Hall state studied by nuclear electric resonance"とかが出てくる。ううむ，NERは自然言語処理分野では，Named Entity Recognitionのアクロニムなのか。

たんに，核四重極能率をつかったスピン制御というのであれば，ベータ崩壊の核整列における杉本−南園グループの手法とかわらないような気がするけれど，どこが本質的な違いなのだろうか。

XENON1T暗黒物質実験

イタリアの山中1400mの深さに世界最大級の地下素粒子研究施設グラン・サッソ国立研究所がある。そこに設置された超高純度低バックグラウンド液体キセノン測定器XENON1Tによる実験結果がarxivに報告（Observation of Excess Electronic Recoil Events in XENON1T）されており，IPMUからもプレスリリースが出ている。

本来は宇宙にある暗黒物質の測定を目的としているが，この報告では標準理論からずれた新しい物理学の探索に興味がある。つまり，暗黒物質の候補としてのアクシオンを考えた場合，宇宙論的な制約から暗黒物質候補としてのアクシオンはKeVオーダー以下でなければならない。一方この装置では，1〜100KeVのオーダーのアクシオン（太陽アクシオン）を観測することができるというわけだ。さっそくアブストラクトを訳してみた

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XENON1T検出器で測定された低エネルギー電子反跳データを用いて，新しい物理学の探索を行った結果を報告する。0.65トン年の被ばくと1-30keVの間の76±2(stat)イベント/(トン×年×keV)という前代未聞の低バックグラウンド率により，太陽アクシオン，太陽ニュートリノの磁気モーメント，ボソニック暗黒物質の競合的探索が可能となった。

7 keV以下で観測される既知のバックグラウンドを超える過剰は，低エネルギーに向かって上昇し，2-3 keVの間で顕著になる。太陽アクシオンモデルは3.5σの有意性を持ち，電子・光子・原子核へのアクシオン結合については3次元の90%信頼度曲面が報告されている。この曲面はg_ae<3.7×10^-12, g_ae g_an^eff<4.6×10^-18, g_ae g_aγ<7.6×10^-22 GeV-1で定義された立方体に内接しており，g_ae=0またはg_ae g_aγ=g_ae ge_an^eff=0のいずれかを除く。

ニュートリノ磁気モーメント信号は3.2σでバックグラウンドよりも同様に有利であり，μ_ν∈(1.4,2.9)×10^-11 μ_B (90% C.L.) の信頼区間が報告されている。どちらの結果も恒星からくる制約とは緊張関係にある。

また、当初は考慮されていなかったトリチウムのβ崩壊も，キセノン中のトリチウム濃度が(6.2±2.0)×10^-25 mol/molに対応する3.2σの有意性で説明できる。このような微量な量は、現在の生産・還元メカニズムの知見では確認も排除もできない。制約のないトリチウム成分をフィッティングに含めると，太陽アキシオン仮説とニュートリノ磁気モーメント仮説の有意性はそれぞれ2.1σと0.9σに減少する。この解析によれば，疑スカラーとベクトル型のボソニック暗黒物質について，1〜210keV/c^2の間のほとんどの質量について，これまでで最も制限的な直接の制約を与える。

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論文のアペンディックスにはβ線スペクトルのモデリングとして２ページを越えて懐かしい式が並んでいた。鉛やクリプトンからのバックグラウンドの計算で必要らしい。べーレンズ・ビューリングのβ線スペクトルの式や，スペクトル補正関数，クーロン補正の係数，スクリーニング補正の効果などおなじみの表式のオンパレードである。低エネルギーにおける反跳電子の測定が肝なので，このあたりを丁寧に押さえておく必要があるのだと思われる。

写真：Observation of Excess Events in the XENON1T Dark Matter Experiment（INFNより引用）

稗田環濠集落

稗田阿礼の出身地ということで，稗田環濠集落にある賣太神社の祭神は稗田阿礼命（ひえだのあれのみこと）だった。天宇受賣命（あめのうずめのみこと）と猿田彦神（さるたひこのかみ）も祭神に名を連ねている。

神道の神の命名規則によると，「(1)○○ノ(2)○○ノ(3)○○」では，(1)が神の属性，(2)が神の名前，(3)が神号（尊称）である。むむむ，(3)には神−命−大神−権現−明神などがあるようだがいまひとつ区別がかわからない。そもそもサルタヒコも古事記では猿田毘古神・猿田毘古大神・猿田毘古之男神であり，日本書紀では猿田彦命となっているということなのでいったいなんなのか。

えーっ，猿田彦と天宇受賣は夫婦だったのか。猿田彦が手塚治虫の火の鳥にでてきたところまではなんとなく知っていたけれど。また「アメノウズメ」は古事記では天宇受賣命，日本書紀では天細女命となっている。賣太神社は稗田阿礼なので古事記方式でよいのだろう。

P. S. 稗田環濠集落の水路には亀がたくさん泳いでいた。猿沢池を越えるインパクトである。

写真：大和郡山市の稗田環濠集落にある賣太神社（2020.6.16撮影）

［１］岩屋戸の神話学−アメノウズメのストリップ

銀河系の知的文明

「３６の知的文明が銀河系内で交信？、英研究チームが算出」などのセンセーショナルなタイトルのニュースが飛んでいたので，またぞろドレイク方程式か何かかと思えば，「宇宙生物学コペルニクス原理」というものを編み出したらしいので，arxivで探してみた。

The Astrobiological Copernican Weak and Strong Limits for Extraterrestrial Intelligent Life（Tom Westby, Christopher J. Conselice）が原論文だ。さっそくアブストラクトを訳してみる。

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我々は，生命の探索に関する宇宙的な視点を提示し，最新の天体物理学的情報を用いて，我々の銀河系に交信している地球外知的文明（CETI）が存在する可能性を調べている。我々の計算には，銀河系の星形成史，金属元素分布，ハビタブルゾーンに地球型惑星が存在する可能性を，我々が宇宙生物学的・コペルニクス的弱・強条件と呼ぶ特定の仮定の下で計算している。これらの仮定は，知的で交信能力のある生命が存在することが知られている唯一の状況，つまり我々自身の惑星に基づいている。このタイプの生命は，金属元素が豊富な環境で発達し，そのために約50億年の時間を要した。我々は，いくつかの異なったシナリオに基づいて可能なCETIの数を研究している。一つは「弱い宇宙生物学的コペルニクスの原理」であり，惑星が知的生命体を形成するのは50億年後のことだが，それ以前ではない。もう一つは強い条件であり，地球のように45～55億年の間に生命が形成されなければならないというものだ。強い条件（厳密な仮定）の下では，銀河系内には少なくとも36+175-32の文明が存在するはずだ。これは下限値であり，交信可能な文明の平均寿命は100年であるという（現在の我々の状況に基づく）仮定を置いている。もしCETIが銀河系全体に一様に広がっているとすれば，最も近いものはせいぜい17000+33600-10000光年の距離にあり、低質量の赤色矮星を周回している可能性が高く，我々が予測可能な将来の検出能力をはるかに超えていることを意味する。さらに，この生命をホストしている星が太陽型星である可能性は非常に低く，ほとんどが赤色矮星でなければならないことから，長い時間スケールで生命をホストするには十分に安定ではないと考えられる。我々はさらに他のシナリオを検討し，我々の仮定条件を変えることで，銀河系内に存在可能性なCETIの数を調べた。

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むむむ，銀河系内の交信可能な文明は結構存在するにしてもほとんどがあまり長くに渡って安定でない赤色矮星（M-Dwarf）の回りの惑星にあり，ほとんど観測困難で，どうなんでしょうということだ。あ，いろいろ書いているけれど，かなり精密化された新しいドレイク方程式なのでした。うーむ，うまくいけば，700年ぐらいがんばると１つ交信可能な文明が見つかるし，7000光年以内に知的生命体が見つからないようならば，交信可能な文明の持続時間は2000年以下であり，我々もまたそうである可能性が高いらしい。むむむ。

ジーン・シモンズ

ロックグルーブKISSのジーン・シモンズの番組が放映されていた。もう70歳なのに，20kgの衣裳をつけて口から火を噴いていた。舌が長いのだ。たいへんだ。KISSのイメージの特徴的な顔の隈取りデザインはジーン・シモンズの顔のものだった。

KISSは1973-74にブレイクしているが，そのころはもう洋楽ポップスはあまり聴かなくなっていた。そもそもあの手のハードロックはちょっと苦手だったし。ジーン・シモンズはユダヤ人であり，後にニューヨークに移住した母親がナチスの強制収容所の生き残りであった。

残された人々

アレグザンダー・ケイの児童文学「The Incredible Tide」が「残された人々」として邦訳されているが，これが宮崎駿の「未来少年コナン」の原作となった。NHKでまとめて放送しているのをたまたまみたが，なんと，ほとんど天空の城ラピュタのイメージやモチーフでちりばめられていた。そうだったのね。おもしろそうなのでとりあえず録画予約しておいた。

なお，インターネット上には The Incredible Tideのテキストもころがっているような雰囲気であった。この原作のほうもちょっと気になるところではある。

これでわかった! 世界のいま

NHKの日曜夕方の番組「これでわかった！世界のいま」は結構たのしみでみていたけれど，6月7日の放送で大きくつまづいた。以前から韓国や中国を取り上げる際に顕著だった（これらにも見るに堪えないものがしばしば登場していた）。NHKの国際部や政治部の偏向がとても気になる番組だったが，ここにいたって，人権センスがゼロであったことを露呈してしまった。国際部といい政治部といいひどいことになっているものだ。

番組の構成は，例の池上彰の週間子どもニュースのフレーバーを引き継いでおり，レギュラー出演者に坂下千里子を配置しつつ，上から目線で国際部や政治部のスタッフが「子ども」に教えを垂れるという構造になっていた。そこに陥穽があったわけだ。パックンやサヘル・ローズなども準レギュラーになっておりうまく構成すればとてもよい番組になりうる。いかんせん，今のNHKのニュース系番組全体が（社会部発信の一部を除いて），政府よりにねじ曲がっているために，こんなことになってしまったのだろうと思う。

「なにも知らない人々を啓蒙するためにわかりやすくデフォルメする」だとか「対立する双方に対等な言い分があるので是々非々とするのが中立性である」だとかのジャーナリズムに対する誤った観念に囚われすぎているのだろう。

岡山更生館事件

岡山更生館事件が話題になっていたので，Wikipediaをみたらテレビの２時間ドラマのプロットのようにドラマチックな記述だった。毎日新聞の大森実さんは著名なジャーナリストだが，Wikipediaのこの記事の主著者の方もちょっとなかなかな方であった。ひどい事件には違いないと思うが，どこまでどうなのかはよくわからない。

例の小池百合子の件で，清水有高と安富歩が語っていたように，「嘘」というキーワードより「ハッタリ」の方がふさわしいのかもしれず，安倍政権のもとで電通が暗躍し，大阪維新のもとに吉本が妄動しているのも，「利益誘導」という経済原理に加えて，「ハッタリ」という情報原理（広告原理）が貫徹しているような気がする。そんなことは，半世紀も前に筒井康隆をはじめとする日本ＳＦ作家陣が擬似イベントＳＦとしてそのエッセンスを取り出していたような気がするけれど。

岡山更生館事件は悲劇で不正義ではあるけれど，ちょっとだけひっかかるところもある。小池百合子問題も同様。ただ，法的なシステムをぐずぐずにしてしまいかねない不誠実や不正義の横行は，到底「ハッタリ」で済ませることができないのだけれど。

ミューオンの異常磁気モーメント（１）

arXiv:2006.04822v1で，KEKやFermilabなどのグループが，ミューオンの異常磁気能率の最近の理論的計算のレビューを行っている。標準模型のテストとして注目されているのだ。そのアブストラクトを訳してみた。

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ミュオンの異常磁気モーメントの標準模型計算の現状をレビューする。

これは微細構造定数αの摂動展開で行われ，純粋なQEDと電弱相互作用とハドロン相互作用の寄与に分解できる。

純粋なQEDの寄与が最も大きくO(α^5)まで計算された。その数値的不確かさは無視できるほど小さい。電弱相互作用の寄与は，(m_μ/M_W)2の因子分だけ抑えられ，有効数字7桁目のレベルでしか現れない。計算は2ループまで評価されておりその誤差は1%以下である。

ハドロン相互作用の寄与は最も計算が難しく，理論的な不確実性のほとんどはここからくる。主なハドロン寄与はハドロンの真空偏極によるO(α^2)の項から始まる。また，O(α^3)では光-光散乱におけるハドロンの寄与が現れる。

この観測値に特徴的な低いエネルギースケールでは、ハドロン相互作用の寄与は非摂動的な方法，すなわち分散関係と格子QCDのアプローチで計算されなければならない。

このレビューのほとんどの部分は，理論計算精度改善のためのこれら2つの方法，すなわちデータ駆動型の分散的アプローチと第一原理的な格子QCDアプローチの詳細な説明に費やされている。

最終的な理論計算結果は，a_SM = 116 591 810(43) × 10^-11 μ である。この値はブルックヘブンの実験での測定値よりも3.7σ小さい。この実験的不確かさは，現在フェルミ加速器研究所で行われている新しい実験と，将来のJ-PARC実験によって，間もなく1/4にまで低減される予定である。

このことと，近い将来に理論的な不確かさがさらに低減される見込みがある（この論文で言及）ことから，この量は新しい物理学の証拠を探すための最も有望な場所の一つとなっている。

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