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統計物理・計算物理の研究室

ー Beyond Simulation Toward Emulation ー

世の中の森羅万象を、できる限り正確に記述し予測する客観的な枠組(モデル)をつくることが理論物理学の目標である。この目標に向かって、あるときは実験事実に導かれ、あるときは思考実験・ブレインストーミングを試み空想を膨らませ、またあるときは博物学の密林に分け入って多様な現象の採集を試み、とさまざまなアプローチを試みている。特に、たくさんの要素からなる現象を、コンピュータを駆使して解析・研究している。コンピュータのおかげで、モデルの可能性が格段に広がった。微分方程式に代表されるような解析的なものだけでなく、代数的、離散的、ゲーム論的なモデルも自在に使えるようになっている。物質の相転移・流れといった一見して物理的なものから、生物生態、社会、経済、その他の現象が対象である。
この広がりも、コンピュータのおかげで統一的な研究対象となっている。このような研究を通して現実世界(リアリティ)へ迫るとともに、リアリティとは何かを追求している。

交通流(自動車の流れ)を解析するモデルの振舞いを示す。横方向は空間(道路)を表し、車は右向きに進む。縦方向は時間を表し、上向きに進む。各車とその状態を色分けして描いたスペース・タイムダイア図:交通流(自動車の流れ)を解析するモデルの振舞いを示す。横方向は空間(道路)を表し、車グラムである。傾きが大きく、車がつまっている所が渋滞に相当し、数種類の渋滞が生じることが分かる。