3Steps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”を反映するものである。
このフラクタルには、大きく2種類ある。
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)である。
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ある。 すなわち、「3Steps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ある。
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、3Steps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)に対応できる。
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」という性質である。
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る。
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生態系の社会
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個体の社会(人間社会)
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細胞
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機能性高分子
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多様な物質の生成
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核子やレプトンの生成
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時空の基本構造の社会
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時空の基本構造
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時空の基本構造の生成単位
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※ 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る。
自然(nature)対応原理と呼べる。 |
※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る。
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)時空の基本構造の社会を構成しないランダムな素スピノールのネットワークも存在しうる。
例)一見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3Stepsによって、他のレベルの3Steps可能性が大きく絞り込まれてくることがありうる。
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生態系の社会
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時空の基本構造
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時空の基本構造の生成単位
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※ブルーの部分が絞り込まれる可能性のある部分に相当する。
例)ダーウィンの自然選択(=生態系レベルの3Steps)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(=物質生成レベルの3Steps)により、あらゆるレベルの“物理”が絞り込まれる。
(詳細は、EMOES宇宙論2Cosmological Natural Selection〈宇宙論的自然選択〉について)
そして、“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、3Stepsの各レベルをそれぞれ詳しく見ると── それぞれの3Stepsのレベルの中で、様々な“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る。
これが“サイズフラクタル(水平方向のフラクタル)”である。
以下にその具体例を挙げる。
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◎サイズフラクタル
(水平方向のフラクタル)
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ズームイン ズームアウト
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生態系の社会レベル
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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)
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ローカル生態系(2種)
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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
…
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ローカル生態系(3種以上)
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珊瑚礁
熱帯雨林
里山
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グローバル生態系
地球生命圏(ガイア)
地球システム理論
地球と生命の共進化
…
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個体の社会レベル
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人間社会レベル
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ふたり、家族、友達、仲間、地域、市、県、国、国際社会、人類
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個体レベル
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人生レベル
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細胞の社会レベル
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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…)
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機能性分子の社会
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ゴルジ体、ミトコンドリア、葉緑体、核…
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機能性高分子
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タンパク質(酵素、受容体、ポンプ…)、細胞膜、核酸(RNA、DNA)…
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多様な物質の生成レベル
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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)
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核子やレプトンの生成レベル
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(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
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時空の基本構造の社会レベル
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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
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時空の基本構造の生成単位レベル
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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る。
※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ある。 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ある。
他にも、違いを示すと思われるキーワードがある。 下にまとめてみる。
サイズフラクタル
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レベルフラクタル
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水平方向
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垂直方向
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サイズ
(スケール、規模)
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創発度
(複雑性&単純性)
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1つの3Stepsの
レベルの中の
スケールの違いに対応
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様々な3Stepsの
レベルの違いに対応
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構造
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機能
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空間
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時間
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規模の違い
大きさの変化
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シナジー
大きな進化
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※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”が関連している。
すべてのフラクタル(水平、垂直)は、熱力学第2法則と調和している。
しかし、エネルギーの保存則は、時空が連続と見なすマクロのレベルにおいてのみ成立する。
(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ある)
ただし、それは、例外的なものと言えるだろう。
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るだろう。
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(【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、同じであると言える。
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