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No.477 ロバチェフスキーの「狂った」幾何学からGPSナビゲーターまで

投稿日時: 2023/06/01 システム管理者

 

 

 

 

 


 

 

最も抽象的で思索的な科学理論が,しばらくして(時には相当な!)非常に実用的な事例の基礎となることがあり,たった一つの応用からの恩恵が,科学史におけるオタク数学者のコストの何倍にもなる...ここに多くの例の一つを挙げます.
19世紀前半.カザン大学学長ニコライ・イワノビッチ・ロバチェフスキーは,「仮想幾何学」を提案する.ユークリッドの2千年の幾何学が存在していたというのに,この幾何学では三角形の内角の和が180度にならない.狂気の沙汰としか言いようがない.同じ頃,ドイツの偉大な数学者カール・フリードリッヒ・ガウスも同様のアイデアを思いついたが,その成果を発表するのを恐れていた.ドイツの数学者ベルンハルト・リーマンが,ユークリッドの幾何学とロバチェフスキーの幾何学の両方を含む一般理論を構築し,数学の純粋な抽象部分であるリーマン幾何学が登場した.アルベルト・アインシュタインは,リーマン幾何学に基づく特殊相対性理論(STR),一般相対性理論(GTR)を完成させる.核反応の計算はすべてSTRに基づいており,GTRは長い間,美しいが実生活には役に立たないおもちゃと思われていた.GPSナビゲーターは,ナビゲーションシステムをサポートする軌道上の衛星に非常に正確な時計を要求する.衛星の速度が速いため,軌道上の時計は地球上とは異なる動きをするのです.しかし,それ以外にも,この種のGTR効果には,時空の非ユークリッド幾何学に関連した特有のものがある.もし,ある瞬間にこのような効果の考慮を「オフ」にすると,1日の間にナビゲーションシステムの表示に約10kmの誤差が生じます. つまり,我々の空間がわずかに非ユークリッドであることを一瞬でも忘れると,溝やビルの壁にぶつかることが確実なのです.

Паршин Алексей Николаевич

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