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』
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。
|
◎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)
|
|
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。
|