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フェルミ推定『四聖獣の乳』を理解する

獣帯鏡」は古墳時代の青銅鏡だ。円状に突起があり、外側の7つは玄武、青龍、白虎、朱雀の「乳」を表すという。さてここで問題だ。

各聖獣が持つ乳の数はいくつか?
これが『四聖獣の乳』と呼ばれるフェルミ推定だ。

問:各聖獣が持つ乳の数はいくつか?

いくつだろう?考えてみよう。
7つの突起を四聖獣で分担するのだ。

まず人間と同じと仮定し、ひとり2個ずつ乳を割り振っていくと8個必要となり、1個足らない。だれかひとりが1つしか持っていないのか?

哺乳類以外は乳を持たない

いや、そうではない哺乳類にしか乳はないのだ。

  • 玄武=亀(爬虫類)

  • 青龍=龍(爬虫類?)

  • 白虎=虎(哺乳類)

  • 朱雀=鳥(鳥類)

虎を除く聖獣は哺乳類ではないため、7つとも虎由来のニップルじゃん、となる。

現実の問題文は数学とは違う

この解答は、数学の計算問題ならば正解だが、今回はミステイクである。

x + y + z + w = 7

のとき、解が以下であるとしよう。

x = 0, y = 0, z = 0, w = 7 

形式的にはこの4次方程式の解でも良い。しかしそれは象牙の塔である。7つの乳は玄武、青龍、白虎、朱雀の乳だという提示(定義ではない)なら、1聖獣につき最低1乳は割り振っていなくては、文章としては不自然だ。数学的に条件定義し直すと各変数は「0を除く自然数」だ。

※ 噛み砕いて言うと、文章題の出題者としては、足を持たないヘビとかミミズとかC3POで鶴亀算作っちゃダメだって話

条件が厳しいものの方から解けば良い

考え方を変えよう。架空の生き物なら乳はいくつでも良いとも言える。架空度の高い動物は以下の順だ。

青龍 > 朱雀 > 玄武 >白虎 

こういう場合、条件が厳しいものから解決する、つまりより現実に近い生き物の乳の数のほうが融通がきかない。ここでは白虎の現実度が高い。

ネコ科の生き物は多くは8つの乳を持つので、白虎にも適用する。しかし、それでは7を超えてしまい破綻する。ここでフィールドワークだ。実際の猫の乳は増減する。ある程度の増減は個体差といえよう。

最難条件の虎だが、フレキシブルな条件に置き換えができた。

ここで、各変数は「0を除く自然数」を思い出そう。

さらに、ネコ科は8乳を持つ個体を中心値として、上も下もなだらかに減っていくと仮定しよう。(中央値仮説)そうすると回答はこうなる。

  • 玄武= 1

  • 青龍= 1

  • 白虎= 4

  • 朱雀= 1

これで合計7だ。もちろん、白虎乳も1まで減らし、他乳増加も可能だが、中央値仮説により、中央値に一番近い4が適当である。

以上が、フェルミ推定のテクニックである。

この獣帯鏡、現在開催中の、東京都美術館の「ボストン美術館展 芸術×力」に来ている。あらゆる時代あらゆる場所の権力者が利用した芸術というテーマの展示で興味深い。読者諸兄姉はぜひ現場での推定をされたい。


補足:
獣帯鏡の円状突起が「乳」を表すという話はホント


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