CONTACT JAPAN 5 レポート

2002.11.2〜4

★CONTACT JAPAN5初日

 会場の石川島研修センターは綾瀬市にあり、東京から東名ハイウェイバスで約1時間ということなのでそのバスに乗ったのだが渋滞だらけで1時間40分かけて着いた。おかげで最初の企画である半田利弘氏の講演開始に間に合わず、最初半時間ほど聞き逃す。

★半田利弘氏講演
 というわけで途中からだったのだが、話の中で銀河中心の空が明るいかどうか、という話に。うっ、これは『果てなき蒼氓』の解説の中でわしも書いたネタだぞ。半田さんの結論は半天球集めて-14等ぐらい。満月が-13等だから、それよりちょっと明るい。うーむ、自分の結果と照らしあわせたいところだが、自分がどう書いたのか、まるっきり忘れている。そんなんでいいんかおまえ>わし。

★恒星間宇宙船を作る
 司会を仰せつかった企画。発表のためにhtmlファイルを作ったりしたので、これはちょっと詳しくレポート。

設定の重要条件

 ・ 10光年先の恒星系への到達 
 ・ 人間を調査活動に必要な人数送り込む 
 ・ 現地での長期間の生活を可能にする 
 ・ 太陽系まで何らかの形で情報伝達を可能にする

という設定で話をはじめた。そこでまず『50年で行けるようにしたい』という要望が出て、その要望から逆算するように、

→光速の20%を出せ

となり、要求される技術レベルとして、

→光速の5%で噴射するエンジンがあるとしろ

と設定が決まっていった。なお50年では苦しいんじゃないか、という気もするが、この時代、延命措置により人間は100年生きることができる、ということになっているのである。30歳の人間がいけば、50年でたどりついて20年観測ができるわけだ。その後はその星で土に還るわけね。

 光速の20%を出すためには、質量比54.59815003が必要。加減速のためには、質量比2980.957987が必要になる。そこでプランとして

(1)とにかく核融合だプラン

質量比約3000の宇宙船を作っちゃう。

(2)行きは押してもらおうプラン

質量比55の減速用核融合エンジンを積んだ宇宙船を作り、それをレーザーで押して20%まで加速する。

以上の二つの場合で、必要なエネルギーを計算した。10人の人間を50年+アルファ生き延びさせるのに必要な物資ということから計算して、これに観測機器などが加えて2000トンの質量を届けなくてはいけないとした(ちょっと甘い見積もりかもしれない)。

(1)の場合

2000トン×質量比3000×(1/2)×(0.05c)^27500 トンc^2 =6.75 ×10^23 ジュール

 
 

(2)の場合 
 

加速のために、

(1/2)×2000トン×55(c×0.2c+(0.2c)^2/2)= 12100トンc^2=1.089×10^24 ジュール

 1年かけて加速するとして、必要なパワーは約3×10^16ワット。とんでもない量だが、太陽が地球のあたりに降り注いでいるエネルギーから計算すると、効率を考えてだいたい1万キロ×1万キロぐらいの大きさの太陽電池を地球軌道あたりに作ればこのエネルギーは得られることになる…ってそれじゃあ地球より大きいがな。まぁ水星軌道あたりに作るということにしましょうか。

減速のために、

2000トン×54×(1/2)×(0.05c)^2 =135 トンc^2 =1.215 ×10^22


合計12235 トンc^2

ちなみにその1 トンc^2はエネルギーの単位で、質量にトン、速度を光速度の比を使ってエネルギーを計算すると出てくる数。たとえば200トンの宇宙船が光速度の0.1倍で飛んでいると、そのエネルギーは1/2mv^2で計算してちょうど1トンc^2となる。

ちなみにその2   1982年の地球人の消費するエネルギー は 0.35トンc^2 = 3.1×10^19 ジュールであった(^^;)。 

(2)の方がエネルギー的には損であるが、2倍程度なら、レーザーを作っておけばまた使えるじゃないか、という利点で押し切られ、(2)のプランを取ることに。

レーザープッシュの帆の見積もり


不確定性原理からくる最低のビームの広がりは

(ビームの広がり(km))=9500×(距離(光年))×(波長(μm))÷(発振器の大きさ(km))

となる。そこで、発振器の大きさもビームの広がりも100キロならなんとかなるだろという結論となった。最後の方に来るとみんな気が大きくなっている。100キロ四方の帆の重量がもし10000トンだとしたら、1平方メートルあたり1グラム。だがなんせ気が大きくなっているので「1平方メートルが1グラムなら楽勝」という楽観主義的見積もりが。
 ちょっと待て船の質量2000トンじゃなかったか、という話もあったが、この帆は減速の時に核融合炉にくべて燃やして運動量を稼ぐ助けにしろ、ということで落着。いっそ食えるものにしておけば楽とちゃうかなんて声が一瞬聞こえたが(^^;)。
 
 作った時には「今日は良い宇宙船ができたなぁ」と思ったが、よくよく考えてみれば楽観的すぎるような気もしてくるなぁ(^^;)。たとえば10^16ワットのエネルギーの余剰熱はどこに捨てるんじゃ、とか(^^;)。


 ところでこの宇宙船およびプロジェクトの名前だが、私が上のエネルギー計算をせっせとやっている間、司会を坂野氏に変わってもらって決めてもらった。なぜか『長征』と決まっていた。そういうわけで私にはこの名前には責任はない。ないと言ったらないのだ。

恒星間宇宙船「長征」概念図 

★音や色を伝える方法を考える
 というのが2個目の分科会のネタ。人間は光は3原色で関知していて、音はなんぼだかはわからないがかなり大きい要素で関知できるみたいだ。ところが宇宙人の視覚聴覚がどうなっているかはまるでわからんわけだから、たとえば通信だけでコンタクトしている異星人に色を伝えるのは難しい、というより、そもそも伝える意味あるのか?

 いろいろ議論はあったが、「光」→「3原色」への変換は要は積分と線形変換の操作なんだから、「スペクトルからこういう計算式で出せる3つの数字で我々の視覚は表現できます」ということ、さらには「我々の目にある化学物質はどうこう」ということの説明をすれば、「色というのはどういうふうに定義されるものか」を伝えることはできるだろう、という話になった。でもそれで「色」が伝わった、と言っていいのかというのは別問題。

 これは逆に考えてみればよい。もし、電波で通信していた宇宙人にこんなふうに説明されたらどう思うか?

 我々は可聴域の音を三つの感覚器で分解して聞いてます。我々の三つの感覚器の感じる刺激の量は、音のスペクトルにそれぞれの観測機の感度曲線をかけあわせて積分すると得られます。そのため、300ヘルツの正弦波の音と500ヘルツの正弦波が混ざって聞こえているのと、400ヘルツの正弦波の音だけが聞こえているのとを区別することはできません。

 最後のはたとえば「ド」の音と「ソ」の音が重なった和音が「ミ」に聞こえるということだ。そんな生物がいたとして、こんな説明をしてくれたとして、我々は彼らの感覚を理解できるかというと、どっちかつーと「気の毒に」としか思わないような気がする。だが我々の視覚に関する説明はだいたい上のようなのになるはずだ。我々は「赤」と「青」が混ざった光と「紫」を区別できない。

 結論:言葉を尽くせば説明できる。しかし「説明できる」と「伝える」という言葉の間には大きな溝があるかもしれない。

 そうそうついでに。この分科会の中で出た話。我々は音をコミュニケーション手段とし、それを図案化した文章というものを表記に使い、補助的に図を使うわけだが、もし体の表面に模様が現れてそれを使って会話するような生物がおったとしたら、この連中にとって自然な表記の手段は文(1次元的な表現)でなく図(2次元的表現)になるはずだ。こういう連中相手に文章で会話しようと辞書を送ったりすると、かえって相手を混乱させるはめになるかもしれない。

★異星人で儲ける10の方法
 初日最後の分科会。もう夜も遅く、基本的にまじめな企画なんかやっとれっかい、な時間なのでまぁ企画主旨からしてこんなもんだったり(;^^)。しかもこのええかげんな企画主旨ですら守らない参加者たち。『異星人で儲ける』というよりは、『異星人に便乗して地球人をだます』方法ばっかりが考案されてたな。最後の方になると『儲けにくい異星人を設定する』という方向に企画が流れてたぞ。ちなみに一例として『ものすごい勢いで繁殖するけど3日で死ぬ異星人が大挙してやってきた』とか。そら儲けにくいわなぁ。

CONTACT JAPAN5 2日め

★イルトコランの宇宙服を考える。
 CJ1で作られた異星人、イルトコラン。CJ1からもう8年ほど立つんですが、いまだその設定をいじりまわす分科会があるんだからたいしたもんです。CJ1の時地球人側だった私としては、「あんな羽根で飛べるかっ」とか「3G環境だから宇宙航行技術が発展するって言われてって納得できるかいっ」とかいろいろ言いたいことはあるんですが(^^;)。こいつは蛙みたいな奴なんで、足や顔を考えてもスーツみたいな形の宇宙服は着ないんじゃない?ということで超小型パーソナル宇宙船、みたいな宇宙服になりました。技術レベルさえ十分あがればスーツでもいいとは思うんだけどね。

★磯部王秀三氏講演(註:「王秀」はほんとはこれで一文字です)
 お題は日本スペースガード協会の活動について。小惑星の衝突が3年前にわかっても今の技術ではあきらめるしかない。30年あれば助けられる、とおっしゃるので昼飯時に「どうやったら30年で助けられるでしょうね」という話をする。核を使うとか、小惑星上にマスドライバーでも作って何かを投げるとか(^^;)。いっそ小惑星の上にロケットエンジン並べるとか(逆「妖星ゴラス」ですな)。別に止めようというわけではなく、地球をそれるようにすればいいんだからなんとかならんかな、なんて話をして「CJ6やる時に『30年で地球を救おう』という企画をしましょうか」と言ったら「結果を是非スペースガード協会の会誌に投稿してください」と言われてしまった。

★10光年先を見るために
 昼飯後一個目の企画。FCSでよく「どんな惑星があるか」を通信で教えてもらったりするけど、そんなの見えるんじゃないの?という疑問がいつも出る。そういうわけでこの問題については一度とことん考えてみたかったところ。山田竜也氏が入念な準備のもといろんなデータを教えてくれた。10光年先の惑星は、1メートル先の原子一個に相当する角度になるらしい。私の最初の印象に比べると「けっこう見えるもんだな」だった。つまり原理的には今ある望遠鏡を改造すれば10光年先の惑星が見えるらしい。しかし改造っていっても実際にやろうとすれば大変ではあるのだった。それにそんな倍率の高い望遠鏡があったとしても、「どこに筒先を向ければいいか」が重要。だって原子一個分筒先振れたらもう視野の外なんだし。
 理論物理屋である私としては「原理的限界はどこにあるのか」というのが気になった。ある光がどこからやってきたかを測定するというのは、いわば運動量を精密に測定していることであるから、その分位置は不確定になる。つまり、望遠鏡の口径が大きくないと(つまり、望遠鏡に到着した時点で位置の不確定度が大きくないと)だめということだ。この限界は量子力学の原理(っていうよりフォトンの性質か)から来るから、何100光年先であろうが技術さえ上がれば見える、というものではないはずだ。そもそも、1メートル先の原子一個というレベルで筒先を制御することはかなり難しい。筒先だって原子でできているから、いくら冷やしても熱振動しているはずだし(絶対零度にしても零点振動分は残る)。現実に望遠鏡作る時は技術的限界の方が絶対先に来るが、SFな話する時はこういう「どんなに努力してもこれ以上はだめ」ってレベルの方が大事だよな。
 もうひとつ気になるのは、あまりに光量が少ないとフォトンの数が減って、1日に一個ぐらいしか来なくなる。そういう場合、たとえば惑星「像」を見るためには数ヶ月望遠鏡の筒先をその惑星に追尾させなくてはいけない。これもけっこういつかくる技術的限界だと思うんだけどどうなんだろ。

★FCSに必要な異星人の設定項目
 これも司会をおおせつかった。一応企画趣旨は「1日で終わるコンタクト企画の場合」「合宿で2〜3日かけてやるコンタクト企画の場合」「事前にじっくり設定する場合」でどんなことをどんな順番に決めていったらいいかを議論しましょう、というもの。今後のFCSのための準備企画ですな。司会やっててこれだけだとあまり激しい議論にならんなぁ、と感じたので、つい「もしスタッフが事前にある程度設定を準備するとしたら?」という議題を付け加えてしまった。企画趣旨からは外れたかも。悪い司会者だな。
 で、その中で「進化の系統樹ぐらいまで先に作っておいて、この枝のどこが知的生命になるか、ってところから始めると面白い」という話が。確かに面白いが、スタッフが死ぬなぁ。

★教育用FCSを考える
 「先生と呼ばれる人が3人以上始まって教育関係の話をすると、必ず愚痴のこぼしあいになる」という法則があるが、これもそうなってしまった。その場にいた「先生」と呼ばれる人のほとんどが、今の日本の学生について、「答の確定しないような疑問を聞かれることを嫌う」「自分の考えを論理的に説明できない」「柔軟な思考ができない」「とにもかくにも知識が足りない」などの不満(というか、危惧)を持っていた。そして、これらの不満点をFCSが解消してくれんだろうか、ということに期待しつつ、一方でこんな状態の学生にはFCSをやる能力がないんとちゃうか、という不安が。しかし、なんらかの形で何かをしていかんといかんよなぁ。
 最後の方では、「いきなりFCSは無理だから、まずは『ドラえもんの道具があったらどう使うか』みたいなところから入ったらどうかなぁ」ってな事を言ってた。ああ、これも企画の趣旨をねじ曲げてしまう、悪い参加者だったかも。

CONTACT JAPAN5 3日め

 最終日は、企画の発表会。私は「恒星間宇宙船を考える」の発表を行った。そして、他の企画の発表も聞く。自分の参加しなかった企画について、発表を聞いた感想を書こう。

★ファーストコンタクトシミュレーション
 私は参加しなかったがこれもやってた(^^;)。パイナップルみたいな異星人と地球人との絵による交信がメイン。短い時間でも結構たのしめたみたいでした。

★メッセージ作成シミュレーション作成編&解読編
 異星人が軸対象な異星人で、だから図は3面図ではなく2面図(上から見た図と、横から見た全周図)になるというのはなるほど面白い。ずっと前に「直交座標的でなく極座標的に考える異星人」ってのを考えたことがあった(考えただけだけど)が、こいつは円筒座標的に考えるわけね。だから通信で送ってきた図をきりとってくるっと円筒にすると送りたかった図形が再現されるというのは面白い。ただ、意味のあるメッセージを送るってのはやっぱり難しいみたいだなあ、とまた感じてしまいましたよ(こういう企画やったり見たりするたびに思うことだけど)。

★最後に
 他にもあったんだけどいまいちよく覚えてなかったり(^^;)(すんまへん)。

 普段使わない部分の頭使うと疲れるなぁ。毎回CJが終わるとぐったりしてます。

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