真っ直ぐ(まっすぐ)」という概念(がいねん)単純(たんじゅん)なようで難しい(むずかしい)

子ども(こども)(ころ)、たいていの(ほう)学校(がっこう)理科(りか)授業(じゅぎょう)凸レンズ(とつれんず)実験(じっけん)をしただろう。晴れ(はれ)()太陽(たいよう)(ひかり)をレンズで受け(うけ)て、(ひかり)集まる(あつまる)様子(ようす)観察(かんさつ)する。うまく焦点(しょうてん)結ぶ(むすぶ)()がおこせる。(むかし)なら(かみ)当て(あて)本当に(ほんとうに)発火(はっか)させるところまでやったものだが、(いま)だと焦げ臭く(こげくさく)なるぐらいで止め(とめ)てしまうのかもしれない。
 「平行(へいこう)太陽光(たいようこう)がレンズで曲がる(まがる)
という先生(せんせい)説明(せつめい)に、納得(なっとく)がいかずに質問(しつもん)をした。

太陽光(たいようこう)って並行(へいこう)なんですか? でも太陽(たいよう)(いち)カ所で、そこから四方八方(しほうはっぽう)真っ直ぐ(まっすぐ)(こう)出し(だし)ているんですよね? だったら地球(ちきゅう)には広がっ(ひろがっ)届く(とどく)んじゃないですか?」

無邪気(むじゃき)生徒(せいと)質問(しつもん)先生(せんせい)がどう答え(こたえ)下さっ(くださっ)たか、残念(ざんねん)ながら記憶(きおく)がない。しかし渋い(しぶい)(かお)をしていたに違い(ちがい)ないと思う(おもう)自分(じぶん)(いま)子ども(こども)から同じ(おなじ)ことを問わ(とわ)れても、的確(てきかく)答え(こたえ)返す(かえす)自信(じしん)がないからだ。「実用(じつよう)(てき)精度(せいど)」を、どう理解(りかい)してもらえばいいのだろうか。

          

()のところ「真っ直ぐ(まっすぐ)」という概念(がいねん)は、単純(たんじゅん)なようで難しい(むずかしい)。グラウンドに(いと)張っ(はっ)消石灰(しょうせっかい)白線(はくせん)引く(ひく)。あるいは測量(そくりょう)のポールを立て(たて)距離(きょり)測る(はかる)。どちらも厳密(げんみつ)には真っ直ぐ(まっすぐ)にはならない。なぜなら地球(ちきゅう)丸い(まるい)のだから、いかにピンと(いと)張っ(はっ)ても、ごくわずかにカーブしているはずだ。真実(しんじつ)直線(ちょくせん)は、幾何(きか)(がく)でいう「ユークリッド空間(くうかん)」にしか存在(そんざい)しない。

われわれ人間(にんげん)住む(すむ)地球(ちきゅう)という現実(げんじつ)空間(くうかん)は、意外(いがい)に”図り(はかり)がたい”のである。野球(やきゅう)試合(しあい)で、強肩(きょうけん)外野(がいや)(しゅ)()のように一直線(いっちょくせん)返球(へんきゅう)をしても、実際(じっさい)放物線(ほうぶつせん)描い(えがい)ている。飛行機(ひこうき)真っ直ぐ(まっすぐ)飛ばし(とばし)たり、道路(どうろ)直線(ちょくせん)敷設(ふせつ)したりしたら宇宙(うちゅう)飛び出し(とびだし)てしまう。やや大げさ(おおげさ)(れい)だが、(きた)極点(きょくてん)中心(ちゅうしん)半径(はんけい)(まん)キロメートルの(えん)描け(えがけ)ば、円周(えんしゅう)はちょうど赤道(せきどう)になる。さらに半径(はんけい)(ばい)の2(まん)キロメートルにすると、円周(えんしゅう)南極(なんきょく)(てん)だ。ここでは3.14の円周(えんしゅう)(りつ)も、半径(はんけい)(ばい)面積(めんせき)(ばい)という定理(ていり)通用(つうよう)しない。

専門(せんもん)学者(がくしゃ)技術(ぎじゅつ)(しゃ)でなくとも、大人(おとな)になれば(だい)なり(しょう)なり、こういう現実(げんじつ)向き合う(むきあう)。そして「問題(もんだい)起き(おき)なければいいや」と判断(はんだん)する。「実用(じつよう)(てき)精度(せいど)」とは、ある(たね)割り切り(わりきり)なのである。目的(もくてき)応じ(おうじ)てきちんとコントロールされた精度(せいど)なら、基本(きほん)(てき)問題(もんだい)起こす(おこす)ことはない。

         

さて、我々(われわれ)現実(げんじつ)社会(しゃかい)で「真っ直ぐ(まっすぐ)なもの」の代表(だいひょう)はレーザービームだろう。レンズを使っ(つかっ)方向(ほうこう)絞り込ん(しぼりこん)(ひかり)(たば)は、距離(きょり)計測(けいそく)位置(いち)特定(とくてい)各種(かくしゅ)のイベントやステージの演出(えんしゅつ)など多く(おおく)分野(ぶんや)使わ(つかわ)れている。

さらにビームを飛躍(ひやく)(てき)強く(つよく)すれば、照射(しょうしゃ)した対象(たいしょう)(ぶつ)(あな)明け(あけ)たり、金属(きんぞく)など硬い(かたい)ものをカットすることも可能(かのう)になる。レーザー(こう)細く(ほそく)真っ直ぐ(まっすぐ)なので精密(せいみつ)加工(かこう)向い(むい)ているし、切断(せつだん)した(めん)もきれい。ビームを発射(はっしゃ)するノズルをコンピューター制御(せいぎょ)動かす(うごかす)ことで、効率(こうりつ)よく作業(さぎょう)進め(すすめ)られる。金属(きんぞく)などを加工(かこう)するレーザー加工(かこう)()は、産業(さんぎょう)(よう)として重要(じゅうよう)地位(ちい)占め(しめ)ている。

本当は(ほんとうは)レーザー(こう)だって真っ直ぐ(まっすぐ)じゃない。(ひかり)(おも)さのない波動(はどう)だが、宇宙(うちゅう)空間(くうかん)では(ほし)引力(いんりょく)にひかれて曲がる(まがる)ことが知ら(しら)れている。もちろん、それは天文学(てんもんがく)(てき)大き(おおき)さの(はなし)であって、レーザー(こう)我々(われわれ)身の回り(みのまわり)では十分(じゅうぶん)実用(じつよう)(てき)意味(いみ)直線(ちょくせん)だ。

それでも工場(こうじょう)のレーザー加工(かこう)()による切断(せつだん)は、たまに失敗(しっぱい)する。ビームは真っ直ぐ(まっすぐ)でも、素材(そざい)問題(もんだい)があったり、装置(そうち)そのものが振動(しんどう)したりするからだ。失敗(しっぱい)すれば後始末(あとしまつ)必要(ひつよう)になる。真っ直ぐ(まっすぐ)にコントロールされたレーザー加工(かこう)でも、真っ直ぐ(まっすぐ)にカットできないことがあるのが現実(げんじつ)世界(せかい)真っ直ぐ(まっすぐ)って、やっぱり難しい(むずかしい)

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