相対性理論を学びたい人のために

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数学で、心を病んだら、この大樹に泊まれ(その2)

 現在2019年11月2日14時03分である。

若菜「この話は、終わったのでは?」

私「前回の私の投稿を見て、数学で心を病んでいる人が、あの『直観主義集合論』の本に挑もうとした場合、ちょっと躓きやすいところがあるんだ。私自身、分かってなくて、今、やっと分かった」

麻友「どういうことが、分かったの?」

私「これは、著者の竹内外史さんが、意地悪なんだけど、私達が、いつも、『{A} ならば {B} 』というとき使っている記号『 {\Rightarrow} 』を、竹内さんは、『 {\rightarrow} 』と、細い矢印で書いている」

結弦「そんなの、読み替えるだけで、いいじゃん」

私「ところが、こんなことも書いている」


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 これから“{A} がいえれば {B} がいえる”ということを {\Longrightarrow} と表わすことにします。{\Longrightarrow}{\rightarrow} と同じ意味ですが、 {A \Longrightarrow B} はこの事がらが正しいという主張にだけ用いられ、 {\rightarrow} はいろいろの論理的概念を構成する要素としても用いられます。したがって {\rightarrow}{\Longrightarrow} とが全く同じ意味になることもあります。


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竹内外史直観主義集合論』(紀伊國屋書店)viページから引用


麻友「正直言って、何言ってるか、さっぱり分からない。 {\Longrightarrow} と、 {\rightarrow} は、何が違うの?」

私「実は、私も、長いこと分かってなかった。だけど、今日13時50分頃、フッと分かったんだ。実は、 {\Longrightarrow}{\rightarrow} には、致命的な違いがあったんだ」

若菜「どんな違いですか?」

私「『論理学をつくる』の本のレビューで、


欲を言えば非古典論理を扱うよりはチューリング機械についての話題が欲しいし、シークエント計算も扱って欲しい。また、自然演繹が標準的なGentzenの形ではないのがとてもとても残念。


と書いてあって、シークエント計算は、私、分かってるよ。と話した。シークエント計算のシークエント(sequent)というのは、『数学基礎概説』では、

{A,B,C \rightarrow D,E,F}

などと書かれた矢印1個を含む、式(sequent)で、これで、{A,B,C} のすべてが成り立てば、{D,E,F} のいずれかは成り立つことが、証明された。ということを、表しているんだ。竹内さんの {\Longrightarrow} は、この {\rightarrow} だったんだ」

結弦「じゃあ、竹内さんの場合の {\Longrightarrow} と、竹内さんの場合の {\rightarrow} の違いが、一発で分かるようにするには?」

私「シークエント計算のシークエントの矢印は、1個なのだから、

{A \rightarrow ( B \rightarrow C) \Longrightarrow D}

などとは、書けるけど、

{A \Longrightarrow ( B \Longrightarrow C) \rightarrow D}

とは、書けないということだね」

結弦「あっ、そうか。証明できたことは、1つなんだものな」

麻友「2人のやり取り見てて、私も、ちょっと、分かったわ。シークエントは、証明できた、という式なのね」

私「そう」

若菜「お父さん。こんな些細なことまで、全部分かってないと、進めない人なのですね。ほとんど、『オール1の落ちこぼれ、教師になる』のレヴェルじゃないですか」


宮本延春『オール1の落ちこぼれ、教師になる』(角川文庫)


私「私は、小学校、中学校と、算数や数学の本で、その本のそこまでのところで定義していない記号や言葉を使っている本は、片っ端から駄目な本として、リストアップしてた」

若菜「それで、よく数学の試験で、満点取れるところまで、行きますね」

私「だって、全部分かってるのだもの」

結弦「これは、かなわない」


私「数学で、悩みすぎている場合、具体的なことが一杯書いてある本を読むのも、1つの方法だ」

若菜「具体的って、例えば?」

私「私は、頭で、どんどん考えて行くばかりで、具体的に、数を計算することが、なかなかない。先日、麻友さんにツイートしたけど、


2019年10月30日21時18分の麻友さんへのツイート

渡辺麻友様。言い忘れていましたが、今日、通院でした。
先生「『麻友』ノートは?」
私「少し進みました」
先生「見せてもらって、いいですか?」
パラパラ
先生「アハハ、
小数点以下2桁目は絶対動かない。
3.14
は確定。
ですか」
私「円周率が3.14だと確かめたんです」


と、いうように、円周率の小数点以下が、3.14であって、3.13や3.15ではない、ということすら、実際には確かめてなかったんだ。こういうことを、確かめることが、具体的に数学をやるということだ」

結弦「でも、それはちょっと、レヴェルが高すぎだ」

私「だけど、数学で心を病むなんていう人は、ある程度レヴェルの高い人だ。どんどん、挑戦すべきだ」

若菜「『ウソをつかない数学』で、最初に手にする剣に書いてある、パイの値、50桁を、完全に手計算で確かめるには、どれくらい時間かかりますかね?」

私「それは、マジにやっちゃ駄目。1596年オランダの数学者ルドルフが、内接正 {60 \times 2^{29}} 角形の辺の長さを使って、やっと20桁まで求められたというくらいだから」

結弦「お父さんが、3.14までは、確かだ。と、計算したノートも、本当は小数点以下9桁目まで、計算してるんだものな」

麻友「だから、あの剣は、本当にとんでもない状況で、使うことを、想定しているのよね」


私「そうそう。『数学』というゲームを、『ウソをつかない数学』というゲームに、名前変えようって、言ったじゃない。しばらく、これで定着しそうだから、次回から『『ウソをつかない数学』というゲームの企画書(その7)』という題で、続けようと思う。どうかな?」

若菜「また題が変わるかも知れませんし、そのたびに、番号が1に戻るのは変ですから、(その7)からで、いいんじゃないですか?」

結弦「副題があったよね」

私「ああ、

『ウソをつかない数学』 ~あなたのところへ来たドラえもん

だね」

結弦「段々、ドラえもんから、遠ざかっているようだけどなあ」

麻友「やっぱり、4次元ポケットと、タイムマシンがないと、ドラえもんにならないわね」

私「そのことを、ここで、議論したということを、記録しておいて、一応、先へ進もう」


若菜「旅行なんですってね」

私「伊豆のみかん山の家へ、今晩から車で行くことになってる」

結弦「車って?」

私「妹のご主人様と、妹が運転するんだ」

麻友「姪御さんと甥御さんは?」

私「姪は学校の寮にいるし、甥は上海だ」

若菜「伊豆で、何をするんですか?」

私「今回、私が、行くことになったのは、以前は私が住んでいた、いずみ野の家の私のスピーカーを伊豆に運んであったのね。今の家狭いから。それで、実は、父が仕事してお金稼いで、新しいアンプを、買ったんだよ。それで、ヤマハのアンプとスピーカーに関しては、私が一番詳しいから、つないで欲しいと、言われたんだ」

麻友「本当は、太郎さんのスピーカーなのに」

私「麻友さんが、結婚してくれれば、こんな狭い家に住んでなくていいんだよ」

若菜「逆襲のお父さん」

麻友「本当に、分かってよ。太郎さんと結婚なんて、現実的でないわ」

私「まあ、大樹は、なんでも受け入れる。その反論も、記録しておこう」

若菜「じゃあ、旅行、楽しんできてくださいね」

結弦「新しいアンプで、何を聴きたい?」

私「ネットにつないで、ユーチューブで、『桜の花びらたち』かな?」

麻友「やったー! じゃあ、事故に遭わないでね。バイバイ」

私「バイバイ」

 現在2019年11月2日18時00分である。おしまい。