不思議の国のトムキンス

ジョージ・ガモフ

白揚社 1950

Geoge Gamow
Mr Tompkins in Wonderland 1939
[訳]伏見康治・山崎純平

 ガ、ガ、ガモフーッ。ガーモフ万歳! ガモーフ万歳! どれだけ『ガモフ全集』のお世話になったことか。ぼくが哲学や文学の毛布から抜け出して「理科のかちーっ」「物理のめざめーっ」と叫ぶ季節をもったのは、ほとんどこの全集のおかげです。
 どこかのブランドのノべルティのような洒落た装幀の、函入角背クロス貼りの全11巻別巻3巻はいまや破損がひどく、とっくに紛失しているものもあります(誰かが返してくれないままらしい)。けれども白抜きのガモフのサインはあの日どおりに刻まれたままでした。いったいいつ入手したのかと奥付を見てみたら、1966年2月でした。ということは早稲田の2、3年生のときらしい。そうか、そうだったか。
 いまはっきり思い出したけれど、ぼくが早稲田の後半以降を量子力学やら相対性理論やらに熱中しはじめたのは、最初は近藤洋逸の『新幾何学思想史』(三一書房)や東京図書の「数学選書」シリーズだったのですが、その途中でガモフのことを知って(アイザック・アシモフ経由だったかもしれない)、急にのめりこんだのです。まるでアインシュタインが図面を引いたコニーアイランドか、シュレーディンガーの波動関数でできている花屋敷に潜りこんだような興奮でした。
 そこまで『ガモフ全集』の砲列にとんとん拍子で入っていけたのは、なんといっても第1巻『不思議の国のトムキンス』のせいなのです。この第1巻があまりにも機知に富み、あまりにも量子めき、あまりにも曲率が効いていて、我を忘れるほどの憎っくい解説だったのです。あとで何度も思ったことですが、こんなふうに20世紀物理学の本質を名人級で案内ができる物理学者は、おそらくジョージ・ガモフの登場まで1人もいなかったと思います。いや、その後もいないのではありますまいか。
 
 ジョージ・ガモフが宇宙進化論の最初の提案者の一人で、「星ができる前からヘリウムがあったにちがいない」と確信して火の玉宇宙を提唱したこと、宇宙の核反応段階に関するαβγ理論の確立者で(αβγは共同研究者アルファ、ベーテ、ガモフの頭文字)、ようするに今日のビッグバン理論の先駆者であったことは、よく知られています。
 それだけでなく、ガモフはDNAが二重螺旋であることが発見された直後、どのようにして4種の塩基で20種以上ものアミノ酸が形成されるかのしくみを解いて、いわゆる「コドン」の機能を仮説してもいました。
 ようするにガモフ先生は大々大々科学者なのです。しかし、仮にそのような画期的理論の形成にガモフがいっさいかかわっていなかったとしても、ジョージ・ガモフの名は『不思議の国のトムキンス』一冊によって、不朽永遠になっていたはずです。それは『不思議の国のアリス』のルイス・キャロルが数学者でありながら、アリスの生みの親として不朽の名声を得たことに匹敵します。だからアリスを知る者は、絶対に、絶対に、トムキンスを知らなければなりません。
 さらに言っておきたい。ガモフは第4巻『原子の国のトムキンス』、第8巻『生命の国のトムキンス』で、再三トムキンスに奇妙なフィジカル・ワンダーランドを潜伏旅行させただけでなく、とくに第六巻『1、2、3、…無限大』で、今日なおこの本を超える「数と時空の相対性」をめぐった1冊はないと断言できるほどの傑作科学解説をやってのけたということです。
 かつて、『宇宙論入門』『遠方では時計が遅れる』『ロバチェフスキー空間を旋りて』の著書もある稲垣足穂は、「そやな、ほんまに『1、2、3、…無限大』こそ、高校か大学の教科書にせなあかんなあ」と言い、『ガモフ全集』の何冊かの翻訳者であって、『量子統計力学』『相対論的世界像』のほかに『時間とは何か』『折り紙の幾何学』という小粋な編著書もある日本学術会議の会長もつとめた伏見康治は、「ガモフですか? 全集全部を中学生の教科書にすべきですよ」と言ったものでした。言っておきたかったのは、だから『1、2、3、…無限大』も名著中の名著だということです。
 
 それでは、『不思議の国のトムキンス』ですが、これはしがない銀行員でハリウッド映画なんて大嫌いのトムキンスが、映画よりもっとおもしろい時間を過ごせるのは何だろうと思って、ある大学の現代物理学の連続講演に出掛けたわけなのです。
 ところがトムキンスは、カリガリ博士のような髭をたくわえ、レンブラントの解剖学教室で眼鏡をかけて指導しているような老教授がえっへんと咳払いをし、「えー、われわれの住むこの空間は彎曲し、それ自身において閉じ、加えるに膨張しつつある」と言ったとたん、何が何だかさっぱりわからなくなってしまいます。すごすごと家に帰って毛布を被って眠りこんだところ、ふと気がつくと、さあ、こんな奇妙な夢を見ていました、というところから、はじまり、はじまり、です。
 トムキンスが目をさますと直径10キロもある岩の上にいる。しかもその岩は空中に浮かんでいて、まわりをたくさんの岩が飛んでいる。トムキンスはその飛行する岩のひとつにへばりついているのです。岩の端っこに落ちそうになりながらおそるおそる進んでみると、不思議なことに自分の重みで岩に押し付けられているのか、落っこちないのです。こりゃなんたる不思議だと思ってよくよく見ると、そこに例の老教授先生が立っていて、なにやら手帳に計算をしている。「おはようございます」と挨拶をすると、老教授は「ここには朝というものはない」とニベもありません。
 トムキンスは寂しい宇宙でせっかく出会えた唯一の人物が、なんともつきあいにくい学者だと知ってがっかりするのですが、そこへ事件がおきた。どこからかやってきた小さな岩が教授の手元を通過して、手帳を飛ばしてしまったのです……。

「ここには朝というものはない」

「ここには朝というものはない」

 以上が、トムキンスが最初に見た「おもちゃの宇宙」の冒頭場面です。この「おもちゃの宇宙」は全体として10キロから200キロくらいまで、しだいに膨張しつつあるのです。
 遠ざかった教授の手帳の行方を、教授に促されたトムキンスが双眼鏡で覗いてみると、手帳はだんだん小さくなっていくだけではなく、ぼんやり赤くなっていました。それがしばらくすると、今度は大きく見えてきて像がぼけている。これはてっきり戻ってきたのだとおもうと、そうではないらしい。
 というわけで、ここからはプランクとアインシュタインが舞台の後ろで数字でできた絡操の大道具を操っているかのような、たいそう愉快な天体力学のショーの見せ場になっていきます。そもそも岩たちを浮かばせている空間が少しずつ膨張しているのです。いや、時間もかなり変になっている。そのなかで教授の手帳がついに教授の手元に戻ってくるまでのトムキンスの驚愕は、たいそう見ごたえのある出来事です。
 ここでは主として光の収差、曲面と測地線の科学、赤方偏移、光のドップラー効果、非ユークリッド幾何学、宇宙の膨張などが次々に、しかし必ず暗示的に解説されるのですが、それがひとつひとつトムキンスのおかしな見聞に関与していて、妙に納得させられるのです。
 
 やがてトムキンスはもうひとつの夢である「量子の部屋」を見ます。これは教授が例の講演で、「すべての運動はただお粥のようなものであらわされる」と言ったそのお粥が、トムキンスのどこかに引っ掛かっていて、それが夢になったものでした。
 いったい何がお粥のようなのか。この「量子の部屋」の比喩的解説が、またまた痛快でみごとな展開です。
 場面はビリヤードルームに変わっています。ここでは量子力学的にいえば最初に「非可換の無限行列」を説明しているところなのですが、その前にトムキンスはここのビリヤードの球が突かれるたびに、ぼわぼわっと拡がりながら進んでいくのに腰を抜かしてしまったのでした。トムキンスはそれが“量子”という「拡がる物質」だと聞いて、なぜ今夜はウィスキーを飲んでいないのにこのようなものが見えるのか、何の見当もつきません。なるほどこれがお粥なのかと思うばかりで、それにしても粥状の球とは、どうにも意味がわかりません。そこで教授が「この二つの量子の球がぶつかると、どうなるだろうねえ」と、さらに難題をふっかけて不気味に笑います。
 その直後に目の前でおこったことの不思議といったら、トムキンスがとうてい誰にも話せないようなことでした。衝突した「拡がる球」は互いに交じったまま、なんとあらゆる方向に進み始めたのです! しかもどんどん拡がっていく。これはいわゆる角運動量ゼロのS波の散乱です。得意満面の教授は混乱するトムキンスを尻目に、もっととんでもないことを言い出します。量子の球が拡がったのは、この世界では球が「だいたいここにある」とか「一部はどこか他のところにある」としか言えないような、そういう状態をあらわしているのだと説明するのです。
 まさにハイゼンベルクの不確定性原理をメタフォリカルに説明している場面なのですが、いま読んでもまことに巧みに書いてある。教授はえらそうに、続けてこう言います。「一方を決めれば、他方がますます拡がっていくじゃろう」。
 
 トムキンスが見た第3の夢は「のろい街」の出来事です。ここでは光が1時間に20キロの速度で進む以外は、ふつうの物理現象がおこっていた。トムキンスはなんだべつにおかしいところなんてない街じゃないかと自信をもつのですが、向こうから自転車に乗ってやってきたパイプを口にした紳士の姿を見て、ぶったまげてしまいます。
 その紳士は運動方向に対して自転車ごと平べったくなっている! やがて広場の時計が12時を告げると、紳士は自転車をもっと速くこぎはじめ、ますます板のように薄くなっていく。
 それでもこのころ少しは知恵がついてきたトムキンスは、ははん、これは「運動体の収縮」というやつだと予想する。実は教授がそういうことを書いた原稿を読んだからでした。けれどもそれ以上のことを知りたくても、この街には癪にさわる教授の姿が見当たらない。チェシャ猫もハンプティ・ダンプティもいないのです。そこでトムキンス一人の前代未聞の冒険が始まるのでした。

ますます板のように薄くなっていく!

ますます板のように薄くなっていく!

 まずトムキンスはその紳士を追いかけようと決め、傍らの自転車に飛び乗ってまっしぐらに走ってみます。自分の姿が自転車ごと平べったくなっているのをさぞかしみんなが感心して見ているだろうと鼻高々だったのですが、周辺を見て驚いた。なんと、通りがだんだん短くなり、店のウィンドーが細長い隙間のようになって、お巡りさんも薄っぺらくなっているのです。それにくらべて自分の姿のほうはあんまり変わらない。これは、びっくりです。
 もっと変なのは広場の時計が30分たったのに、自分の腕時計は5分しか進んでいないということです。どうも「相対性」という言葉に関係がありそうなことがおこっているらしいのですが、トムキンスはこのあたりで降参してしまいます。なぜなら停車場で降りてきた見るからに若そうな人物を「おじいさん!」と呼んで、再会をよろこんでいる老婦人を見てしまったからです。なぜあんな若い奴がおじいさんであるものか。ふん、あれも相対性なんだろう。でも、わしは「相対性の髭」なんてはやしてやるものか。そう、トムキンスは独りごちて、その場から去ってしまうのです……。

自分の姿のほうはあんまり変わらない

自分の姿のほうはあんまり変わらない

 ざっとこんな具合だ。トムキンスはさらに「量子のジャングル」の夢、「のろい街」の解説を教授にしてもらうための「休息の一日」、そしてありとあらゆる自然界の定数がぶんぶん飛び回っている「最後の冒険」をする。
 海岸近くのレストランでは教授の娘の美しいモード嬢も登場し、「負の曲率のコップ」やら「空間の地震」やらが次々に出来事をひきおこして、気がつくとレストランにはモード嬢そっくりの娘さんがどんどんふえている。
 量子定数が狂ったようだ。そのなかでやっと本物らしいモード嬢をみつけたトムキンスは、令嬢が「わたくし、飛ばした帽子をとってまいりますわ」と言うのを制して、「そんなことをしたら、戻られたときにはぼくはおじいさんになっているかもしれません」と思わず口走る。ついにトムキンスは何かを理解したようなのだ。気がつくとモード嬢の優しい手をトムキンスの手が握っている。その瞬間、空間には大きな襞が拡がり始め、太陽の光線がそれてしまい、トムキンスと令嬢は海岸いっぱいになっていた。せっかくのチャンスをトムキンスは逃したのである。
 ぼうっとしてしまったトムキンスに、遠くから鈴のような声が聞こえてきた。「まあ、お父さまったら、またむずかしい物理の話をしてトムキンスさんを眠らせてしまったのね」。トムキンスはバネに弾かれたように目をさまし、そしてそして、2人はやがてつつましく結婚式をあげ末長く仲むつまじく暮らしてゆきました……とさ。

「注意するんだぞ!量子定数も気が狂ったようだから!」

「注意するんだぞ!量子定数も気が狂ったようだから!」

 科学アリスの旅ともいうべき『不思議の国のトムキンス』には、お話以外にもとびきりの魅力が加わっている。ひとつはジョン・フーカムが描いた何枚もの挿絵だ。ルネ・マグリットとM・C・エッシャーの発想に匹敵しうる「おかしな空間」の絵として、この挿絵に勝るものはない。フーカムは「おかしい時間」の絵も描いた。
 もうひとつの魅力は、第2部で別立てになっている。トムキンスが居眠りをしてしまったという例の「教授の講義」だ。これは「空間と時間の相対性」「空間の彎曲と引力」「作用量子」の3本立てで、数式が登場し、ローレンツ変換や重力場方程式やシュレーディンガーの波動関数が懇切丁寧に解説される。
 最初にも書いておいたように、ガモフは『不思議の国のトムキンス』だけで講義をすませたのではなかった。この名調子が実に11巻に及ぶのである。シャーロック・ホームズと同じで、一度引っ込んだトムキンスが何度も引っ張り出されるところも、悪くない。やっぱり、ガ、ガッ、ガモフ、ガーモフ万歳、である。あとはトムキンスとアリスが結婚するだけではあるまいか。

参考¶『ガモフ全集』は何度かリニューアルされて、いまでも白揚社から全巻が刊行されている。絶対にお買い得。なおごく最近になって、新たな科学理論や最新実験結果を加えたトムキンス物語のヴァージョン・アップがラッセル・スタナードによって試みられて『不思議宇宙のトムキンス』(白揚社)になったり、古川タクのイラストレーションによる『トムキンスさん』(白揚社)になったりしていて、いわば蘇ったホームズ探偵に似た“続編”や“劇画化”がブームになりそうなのだが、どちらも感心しない。古川タクはぼくも好きなイラストレーターの一人ではあるものの、このトムキンス劇画は、まったくつまらなかった。