SAMPO FRUITS logo 小
by 木岬さんぽ
【研究】

研究論文
プランクスケールの自然についての幾何的モデルの探究が生む驚異的な成果
考察2
一般3ステップス理論
レベル&サイズフラクタル
『時空と物質とライフの起源─自然科学のための3ステップス的諸原理─』Contents
概論
論文1『物質やライフの生成過程が持っているフラクタル構造』
論文2『プランクスケールの自然についての幾何的モデルの探究が生む驚異的な成果』
論文3『要素還元主義の成果を包含する“複雑系の科学”の本質』
付録『科学について』
あとがき

    


研究論文
『プランクスケールの自然についての幾何的モデルの探究が生む驚異的な成果』

考察2
一般3ステップス理論
レベル&サイズフラクタル

 3ステップス理論において認められる、フラクタルは、主として、“フラクタル相似の原理”を反映するものです。
 このフラクタルには、大きく2種類あります。
 レベルフラクタル(垂直方向のフラクタル)とサイズフラクタル(水平方向のフラクタル)です。

 レベルフラクタル(垂直方向のフラクタル)とは、“シンプル一様化原理(or 複雑多様化原理)”と関連した“階層性”を示しているフラクタルのことです。すなわち、「3ステップスの各レベルどうしの関係」として認められるフラクタルです。

 このレベルフラクタル(垂直方向のフラクタル)において、一般に、3ステップスのレベルが低位であるほど構成単位はシンプルであり、より広い自然(nature)に対応できます。
 これが先に述べた「
よりズームインしていくほどに、より普遍的で広大な可能性を秘めていて、より広い範囲の自然(nature)を構築できる」という性質です。

 そのレベルフラクタル(垂直方向のフラクタル)が持つ性質を簡単に図示すると次のようになりまります。

生態系の社会レベル
生態系レベル
人類レベル
個体の社会(∋人間社会レベル
個体(∋人生レベル
細胞の社会レベル
細胞レベル
機能性高分子の社会レベル
機能性高分子レベル
多様な物質の生成レベル
核子やレプトンの生成レベル
時空の基本構造の社会レベル
時空の基本構造レベル
時空の基本構造の生成単位レベル

下位のレベルになるほど“より広い自然(nature)”を構築できる可能性があります。
 このことは、自然(nature)対応可能性の原理と呼べると思います。


※ズームインして存在する単純なものほど、より広い範囲の自然(nature)を構築できる例として、次のようなものを挙げられます。
  例)現在の物理定数とは違う物理定数を持つ宇宙も存在しうる。
  例)何の役にも立たない、でたらめなDNA配列も存在しうる。
  例)1つの個体(細胞の社会)をつくらない細胞も存在しうる(単細胞生物…)。
  例)(一時的に)生態系を無視した種も存在しうる。
   …


 しかし、現実的には、長期的に見ると、一部のレベルの3ステップスによって、他のレベルの3ステップス可能性が大きく絞り込まれてくることがありえます。

生態系の社会レベル
生態系レベル
人類レベル
個体の社会(∋人間社会)レベル
個体(∋人生)レベル
細胞の社会レベル
細胞レベル
機能性高分子の社会レベル
機能性高分子レベル
多様な物質の生成レベル
核子やレプトンの生成レベル
時空の基本構造の社会レベル
時空の基本構造レベル
時空の基本構造の生成単位レベル
※ブルーの部分が絞り込まれる可能性のある部分に相当します。


 例)ダーウィンの自然選択(=生態系レベルの3ステップス)により、あらゆるレベルの“ライフ”が絞り込まれる。
 例)宇宙論的自然選択(=時空の基本構造の社会レベルの3ステップス)により、“物理定数”が絞り込まれる。
   (詳細は、5素スピノル宇宙論8《Cosmological Natural Selection“宇宙論的自然選択”概論》


 一方、“シンプル一様化原理”と関連した階層を持つレベルフラクタル(垂直方向のフラクタル)、すなわち、3ステップスの各レベルをそれぞれ詳しく見ると、それぞれの3ステップスのレベルの中で、さまざまな“サイズ”と関連した階層を、フラクタル的に生じることがあります。
 これが“サイズフラクタル(水平方向のフラクタル)”です。


 以下にその具体例を挙げます。

レベルフラクタル
(垂直方向)
シンプル一様化原理と関連
◎サイズフラクタル
(水平方向のフラクタル)
ズームイン                               ズームアウト
生態系の社会レベル
ローカル生態系の社会、天体生態系の社会(惑星生態系の社会…)(ユニバーサル生態系)

生態系レベル

ローカル生態系(2種)
皮膚の常在菌と人との共生
ペットと人との共生
果実等の植物と人との共生

ローカル生態系(3種以上)
珊瑚礁
熱帯雨林
里山

グローバル生態系
∈地球生命圏(ガイア)
∈地球システム
∈地球と生命の共進化
 …
人類レベル
(=人間社会の統合体)
-
個体の社会レベル
-
人間社会レベル
ふたり、家族、友達、仲間、地域、市、県、国…
個体レベル
(=細胞の社会の統合体)
-
∋人生レベル
(=細胞の社会の統合体)
心も身も
細胞の社会レベル
組織(神経組織〈神経節、神経核…〉、結合組織、上皮組織…)、器官、系(脳神経系、消化器系、循環器系…)
細胞レベル人生
(=機能性高分子の社会
の統合体)
-
機能性分子の社会
ゴルジ体、ミトコンドリア、葉緑体、核…
機能性高分子
タンパク質(酵素、受容体、ポンプ…)、細胞膜、核酸(RNA、DNA)…
多様な物質の生成レベル
原子核、原子(H,He,Li,Be,B,C,N,O…)、分子、化合物、結晶、天体(太陽、地球、月…)、銀河…
山のデコボコ、雲のモクモク、海岸線のギザギザ、雪の結晶、銀河の分布…
(同一の力学が働いている中で生じているフラクタル)
核子やレプトンの生成レベル
(物質優位の)アップクォーク、ダウンクォーク、電子、陽子、中性子
中性子星、クォーク星
時空の基本構造の社会レベル
少なくとも第3世代のクォークの対称的な生成
(チャームクォークヒッグス場ユニット(四極子)やストレンジクォークヒッグス場ユニット(四極子))
トップクォークヒッグス場ユニット(四極子)やボトムクォークヒッグス場ユニット(四極子))
ブラックホール

時空の基本構造レベル

-
時空の基本構造の生成単位レベル
-


 一般に、水平方向のフラクタルは 創発度、複雑&シンプル度に関して、垂直方向のフラクタルほどの大きな変化がなく、サイズが変化しているだけであると言えます。

※サイズフラクタルはあくまで異なる“サイズ”に対応したフラクタルです。それに対し、レベルフラクタルは、異なる“創発度”(複雑性&単純性)と関連したフラクタルです。
 他にも、違いを示すと思われるキーワードがあります。下にまとめてみます。

サイズフラクタル
レベルフラクタル
水平方向
垂直方向
サイズ
(スケール、規模)
創発度
(複雑性&単純性)
1つの3ステップスの
レベルの中の
スケールの違いに対応
さまざまな3ステップスの
レベルの違いに対応
構造
機能
空間
時間
規模の違い
大きさの変化
シナジー
大きな進化



※垂直方向のフラクタルと水平方向のフラクタル(レベルラクタルとサイズフラクタル)は、両者ともに、“物質の流れ、エネルギーやエントロピー”が関連しています。
 すべてのフラクタル(水平、垂直)は、熱力学第2法則と調和しています。
 しかし、エネルギーの保存則が成立しうるのは、時空が連続と見なせるマクロのレベルにおいてのみです。
  (すなわち、重力子や光子といった不連続な時空の所産は、エネルギー非保存の所産です)
  (なお、マクロレベルでも、“運動エネルギーの負の仕事による消滅がない限り”という条件でエネルギーが保存します)

 つまり、ほとんどのフラクタル構造(水平、垂直)は、エネルギーや物質の流れというフィードバックをもつ自己組織化によって誕生してきていると言えます。

  例)銀河も星も…  すべての宇宙の構造は、エネルギー&物質の流れを持つ──
  例)細胞も、個体も、生態系も、すべてのライフの構造は、エネルギー&物質の流れを持つ──


 宇宙(【多様な物質の生成レベル】)と生命(【生態系レベル】)は、少なくとも、両者とも“エネルギー&物質の流れ持つ”という意味において、同じであると言えます。


木岬さんぽ

                     
 タイトル Title〈Top〉
 要約 Abstract(Summary)
 イントロ Introduction
 材料&手段(Material&Method)
 素スピノル物理学概論
 成果 Result──素スピノル物理学各論
 考察 Discussion
  
1.素スピノル物理学パラダイムの特徴
  2.一般3ステップス理論

   概要図
   各レベルの説明
   レベル&サイズフラクタル
   素スピノル物理学パラダイムにおけるフラクタル
   一般3ステップス進化論
  3.「科学の進歩&存続」を支える
  「(空間的にも時間的にも)広い協調(調和)」
 結論 Conclusion


To Page Top


©2016-2019 KIMISAKI SAMPO