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2009年9月26日 (土)

"pax vobiscum" と「フォースのともにあらんことを」、そして「神ともにいまして」

一昨日朝 (2009/09/24 07:07:05)、キーフレーズ [pax vobiscum 意味] で、このサイトを訪問された方がいらしたようだ。

"pax vobiscum" なら、私のようなものが一知半解のラテン語知識を振り回さずとも、適切な情報が、ネットの何処かが開示されているに違いない、と、思えたので、一旦は、そのまま「スルー」したのだったが、その後、これが、以前書こうとしたが、何かに取り紛れて書かないままになった二・三の話題に関係していることに気が付いた。

それやこれやを、少し書いてみることにする。纏まりが悪くなるのは、予めご勘弁を願っておきたい。

で、取り敢えず「一知半解」を披露する。

"pax" は勿論「平和」の意 (勿論「ラテン語」)。Pax Romana (パクス・ロマーナ)、Pax Americana (パクス・アメリカーナ) の pax である。"vobiscum" は、人称代名詞第2人称複数もしくは敬意第2人称単数奪格 (「従格」と云う言い方もする) の"vobis" と、 共同・随伴・手段等の含意を有して奪格を支配する前置詞 "cum" との結合である (前置詞 "cum" は、人称代名詞、再帰代名詞、関係代名詞を支配する場合、後置されてしかも一語に融合される)。前置詞 "cum" は、英語で言えば "with" 又は "by" に相当する言葉であるとするなら、あらましは理解できるだろう。

つまり、"pax vobiscum" を英語に置き換えるなら "peace with you" ぐらいになる。しかし、これを、日本語で言い換えようとすると、英語の方に、もう少し補足が必要で、"peace be with you" 「平安の[汝/汝等]とともにあらんことを」 と願望法にまで引き戻して考えた方が良い (願望法だと文章が古格になる)。

更に言うなら、この "pax" は、本来ならば "pax Domini" つまり「主の平安」なのだ。以前、[フランス語で「主の平和」] (2009年7月19日[日]) で引用したように、所謂「ラテン語ミサ」では、その山場ともいえる聖体拝領の儀式の中で "Pax Domini sit semper vobiscum." (絶ゆることなく主の平安の汝等とともにあらんことを) と唱えられるが、その簡略形として "Pax Domini vobiscum" も使われることがあるのである。

このようにすると、"pax vobiscum" と、「神ともにいまして ("GOD BE WITH YOU")」、更に「フォースのともにあらんことを」との並行性が見えてくる。

これに就いては、[NIFTY翻訳フォーラム投稿再録(1997年7月3日?)] (2004年7月16日[金])、["May the Force be with you."に就いて] (2004年8月6日[金])、[「フォースのともにあらんことを」と「神ともにいまして」] (2008年5月28日[水]) も参照していただきたいのだが、要するに、これらは全て、神霊的な何かが相手に同伴することを念じている一種の「呪文」なのだ。そして、「神ともにいまして ("GOD BE WITH YOU")」と「フォースのともにあらんことを」とでは、その基本は、これから「旅」に出ようとするものに対する「はなむけの言葉」である。"pax vobiscum" に就いても、その根っこは、やはり、聖体拝受による象徴的生まれ変わりにおける (つまり、人生と云う旅の再出発に対する) はなむけの言葉であろうと、私は思っている。

付言するまでもないかもしれないが、[NIFTY翻訳フォーラム投稿再録(1997年7月3日?)] (2004年7月16日[金]) に指摘しているように、"goodbye" も、同じ範疇の挨拶である。

なお、この "pax vobiscum" を、復活したイエスが弟子たちに向かって放った言葉として説明されていることがある (例:ウェブページ「立教大学新座キャンパス・施設紹介チャペル(礼拝堂)」) が、これは私にはヤヤ不審。ラテン語聖書 (つまり、所謂ヒエロニムスの「ヴルガータ/Vulgata」) の範囲内では厳密には少しだけ異なる。Vulgata の [ルカによる福音書24:36] や [ヨハネによる福音書20:19] では、復活したイエスが弟子たちに "pax vobis" と言っていて、"pax vobiscum" ではないのだ。

ここで、一言書いておくと、特にルカの方では " pax vobis ego sum nolite timere" となっていて、その語感は、「あなたがたに平和があるように」(新共同訳) と言うより、「落ちつきなさい。私である。怖れてはならない」になるような気がする。

もっとも、現在のギリシャ語聖書テキスト ([現代ギリシャ語聖書] ではなくて、現代欧米語聖書の基礎となったギリシャ語聖書のオリジナル・テキスト) である Nestle-Aland (ネストレ・アーラント) の "NOVUM TESTAMENTUM GRAECE" (私が所持しているのは第26版だが、現在は第27版になっているようだ) では、該当箇所は、ともに "ειρηνη uμιν" (その前は、"και λεγει αuτοις" で、その後ではセンテンスが停止する) とあるのみで "ego sum nolite timere" に相当する語句 ("εγω ειμι, νη φοβεισθε") は、ヨハネでも(これは当然かもしれないが)、ルカにも見当たらないのだ。これと対応する形で、[新ヴルガータ/Nova Vulgata] では、[ルカ] でも [ヨハネ] でも、単に "Pax vobis!" になっている。つまり、復活したイエスは、ヘブライ語の "שָׁלוֹם" (シャーローム/Shalom) を連想させる挨拶をしたことになる (イエスが何語を話していたかと云う問題は、この際措いておく)。

ただし、これについて Bruce M. Metzger の "A textual commentary on the greek new testament" (2nd ed. 1994) は "εγω ειμι, νη φοβεισθε" を (恐らく[ヨハネによる福音書6:20] に由来する) 欄外注記の混入であると断じている一方で、"ειρηνη uμιν" に関連して、この状況で通常の挨拶の言葉が発せられるかには、若干の疑義が存在することを指摘している (p.160)。

なお Vulgata 内では "pax vobiscum" と云うコロケーションは、[創世記43:23] だけらしい。ただ、実は、この後に "nolite timere" と続くことは注意しておいてよいかもしれない。この "pax vobiscum nolite timere" は新共同訳では「御安心なさい。心配することはありません。」となっている。

こうした「素材」を並べてみると、私には "pax vobiscum" が聖書 (特に、福音書) に由来するというより、ラテン語ミサに由来すると考えた方が良いと思えるのだ。

旅の道連れとしての守護的神霊と云う発想は、所謂「旧約聖書外典」の [トビト記] で、トビトの息子トビアが旅をする際の指南役として天使のラファエルが同伴するし、日本においても、四国巡礼における「同行二人」が良く知られているから、宗教的気分として普遍的なものなのかもしれない。

以下、話が変わる。"May the Force be with you." を「フォースともにあらんことを」と訳す流儀と、「フォースともにあらんことを」と訳す流儀があるようだが、私は「の」派である。

[日本語で一番大事なもの] や [岩波古語辞典] に見られる大野晋の説明を私になりパラフレーズするなら、日本古語に限定する限りでは、元来連体助詞であったものが、主格の助詞に転用されるようになったと云う点では、「の」も「が」も同じであるのだが、「が」は発話者の身内の (より正確には、発話者が身内として扱った) 対象 (自分自身を含む) を受けるのに対し、「の」は、それ以外の、自分自身のみには所属しえない、一般的なもの、尊貴なもの、疎遠なものを受ける。

だから、自分自身を受ける時は「が」を使って「わが門の片山椿まこと汝我が手触れなな土に落ちもかも: nouse (物部広足 [万葉集20]4418/4442)」とか「君待つと我が恋ひ居れば我がやどの簾動かし秋の風吹く」(額田王 [万葉集488/491]) とかする訣だ。

「君」を受ける場合でも、その「君」が、自分のパートナーである場合には、「あかねさす紫野ゆき標野ゆき野守は見ずや君が袖ふる」(額田王 [万葉集1]20) と「が」で受けるが、「君」が主君である場合には、「大君の境ひたまふと山守据ゑ守るといふ山に入らずはやまじ」 (読人しらず。笠朝臣金村歌集所収歌。或いは車持朝臣千年の作かとも。 [万葉集6]952/957) とか「大君の みこの柴垣 八節結り 結り廻し 切れむ柴垣 焼けむ柴垣 」 (志毘臣 [古事記]歌謡109) などと「の」で受ける。

ただし、こうした使い分けは、「扱い」の問題なので、一般的には尊貴な対象であっても、親愛の情を込める時には「が」で受けることもあるようだ。

「が」は、親愛の情だけでなく、狎れ親しんだものから、軽侮の対象を受けることもある。また、本来尊重しなければならないものを、「が」で受けることで、それに対する軽蔑の扱いを表わすこともある。これは大野晋が引用している例だが、[貧窮問答歌] 中の「しもと取る里長が声は寝屋戸まで来立ち呼ばひぬ」(山上憶良 [万葉集5]892/896) では「里長(さとをさ)だから本当は「の」で遠くに扱って敬意を表明すべきなのに、税金を取り立てに来る不愉快な相手なので、『里長が声』」と言っている。」

"May the Force be with you." の the Force は、超越的な能力を指すから、日本古語の通例としては「の」で受けるべきであると云うのが私の考えである。

"May the Force be with you." を「フォースともにあらんことを」と訳したり、或いは、命令形にして「フォースともにあれ」と訳すことがあるようだが、これは論外。引きもどって言うと、"pax vobiscum" にしろ "peace with you" にしろ、「(神の)平安」が「[あなた/あなたたち]とともにある」ようにと願っているのであって、「[あなた/あなたたち]」に「平安とともにある」よう命じているわけではない。それと同様、"May the Force be with you." も "the Force" が「[あなた/あなたたち]とともにある」ようにと願っているのであって、「[あなた/あなたたち]」に「"the Force" とともにある」よう願ったり命じているわけではない。

話が散らばって申しわけないが、改めて、キーフレーズ [pax vobiscum 意味] で再検索 (google) してみると、どうやら "pax vobiscum" はアニメソングのタイトルとして採用されているらしい。それが「PAX VOBISCUM-願わくば平安汝等とともに-SAMURAI DEEPER KYO」だと云うのだが、ここは「ば」ではなくて「は」にしてほしかったなぁ。「願はく」は、「老いらく/老ゆらく」や「思はく/思惑」と同様、動詞の「アク語法」 (一般の呼び方では「ク語法」)であって、名詞相当だから、係助詞の「は」で受けるのが、日本古語として順当なのだ。まぁ、「願はくば」も、常用日本語として定着してしまっているのは確かなのだが。

その他では、Bathory (バソリー) と云うスエーデンのメタルバンドの "Requiem" と云うアルバム (1994年) にも同名の曲が収められている由 (Cf. "Bathory:Pax Vobiscum - LyricWiki - Music lyrics from songs and albums")。

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2009年5月15日 (金)

「をのこども詩を作りて歌に合はせはべりしに、水郷の春望といふことを」の英訳

本日未明 (2009/05/15 03:43:19)、キーフレーズ [をのこども詩を作りて歌に合はせはべりしに、水郷の春望といふことを english] で、このサイトを訪問された方がいらしたようだ。リモートホスト名から推測するにアメリカ合衆国東部の大学からのアクセスらしい。恐らくは「をのこども詩を作りて歌に合はせはべりしに、水郷の春望といふことを」の英訳をお探しなのだと思われる。

後追いで検索してみた所、 (別のオプションや設定では別の結果が出ているかもしれないが) このサイト以外はヒットしなかったのは意外だった。そして残念なことに、このサイトには「をのこども詩を作りて歌に合はせはべりしに、水郷の春望といふことを」に関連する情報はなかったのだ。

勿論、これは新古今和歌集第一巻に収めされた後鳥羽上皇御製の

見わたせば山もとかすむ水無瀬川夕べは秋となにおもひけむ
--[新古今和歌集1]36

の詞書だから、新古今和歌集の英訳本 (あることはあるらしい。"The shin kokinshu; the 13th-century anthology edited by Imperial edict. by Heihachiro Honda - Alibris" を参照)には、それが訳出されている可能性が高いが、生憎私は未見で確認することができない。

ただ、次のような感じになるのではないかと思う:

When some vassals were composing Japanese verses in reply to a Chinese poem, the ex-Emperor versed a spring landscape of a province with a river running through:

ついでに、所謂「新古今三夕 (さんせき)」も引用しておこう。

題しらず
さびしさはその色としもなかりけりまき立つ山の秋の夕暮
--[新古今和歌集4]361 寂蓮法師

心なき身にもあはれは知られけりしぎたつ澤の秋の夕暮
--[新古今和歌集4]362 西行法師

西行法師すすめて百首歌よませ侍りけるに
見わせば花も紅葉もなかりけり浦のとまやの秋の夕ぐれ
--[新古今和歌集4]363 藤原定家

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2009年5月10日 (日)

メモ:ファインマンとワインバーグのディラック記念講演 "Elementary Particles and the Laws of Physics: The 1986 Dirac Memorial Lectures"

ケンブリッジ大学出版局 (Cambridge University Press) から "Elementary Particles and the Laws of Physics: The 1986 Dirac Memorial Lectures" (Richard Phillips Feynman and Steven Weinberg, Cambridge University Press, 1987, ISBN-10: 0521340004, ISBN-13: 978-0521340007) と云う本が出版されている。

1984年10月Paul Adrien Maurice Dirac が亡くなると、かって彼がルーカス教授職 (Lucasian Professor of Mathematics) として教鞭を執っていたケンブリッジ大学 (University of Cambridge) は、彼の業績を讃えて、毎年記念講演を開催することにした。その第1回の講演者として招待されたのがリチャード・P・ファインマンスティーヴン・ワインバーグである。この本は、その講演に基づいている。

私が、購入したのは随分前 (1995年5月20日) に日本橋丸善でだったが、ハードカヴァ四六判(ぐらい)110ページほどのもので、「瀟洒な一冊」とでも言いたくなる。ジャケットも、臙脂色と言うべきか蘇芳色と呼ぶべきか、或いは単にワインレッドで良いのか知らないが、華やかながら落ちついていて結構おシャレだ。

勿論、私は「ジャケ買い」をした訣でない。第一、ジャケットフロントにはディラックのポートレートが印刷されていて、これが「ある意味恐い」。 恐ろしく聡明そうな、それでいて我々とは全く別の世界が見えているような目をしているのだ。彼は「詩を書く」と云うことが理解できなかったらしいが、なにか詩人のような印象を受ける。それどころか「幻視者」と云う言葉がツイ出てしまう (うん? 実は「ジャケ買い」してたかな?)。

ついでに書いておくと、ジャケットの折り返しにはファインマンとワインバーグのポートレートも掲げられているが、ファインマンは映画俳優のような、そしてワインバーグは実業家のような顔をしている(ワインバーグのことはさておき、ファインマンが「芸達者」だったことは良く知られている)。

買ってはみたものの、そのうち読もうとだけ思って、部屋のそこらへんに転がしておいてそれっきりだったのだが、最近、このブログでは物理学 (と言うか、量子力学) の話題が幾つか続き、それに関係する勉強もしたので、ついでに卒読してみた。

で、この記事を書き始めたのだが、第一稿作成がかなり進んだ段階で (正確には、"Dirac's scissors demonstration" 用の図を、自らの絵心の無さにウンザリしながら、inkscape で「描いたものの、出来が悪いので直そうとして手を入れたら、返ってひどくなり、諦めて最初から作りなおす」を繰り返していた途中に) "Elementary Particles and the Laws of Physics" に日本語訳 (「素粒子と物理法則―窮極の物理法則を求めて (ちくま学芸文庫)」) が存在することに気付いた。迂闊な話で、申しわけないが、後ればせながら「ちくま学芸文庫版」を購入してきた (と言うか、それしか知らないのだが、培風館から出ていたものの文庫化だそうな)。

とは言え、読んだばかりの英語版に不満は無かったので、日本語版の方は読む気が起こらなかった。購入直後に、図面を少し眺めただけで、原稿作成の泥沼に再び飛び込んでしまったのである。ただ、この記事の内容が既に周知化している可能性があるので (「独創的なこと」にこだわる趣味はないから、周知化していても、それだけなら一向に構わないのだが、周知化していると云う事実に無知なのは、さすがに恥づかしい)、第一稿完成後、その点をチェックするため、この記事で扱っている箇所と対応する部分だけザッと読んでみた。結局、訳本に就いてしたのは、それだけである。従って、この記事では、ちくま学芸文庫版の翻訳品質を論ずるつもりはない。ただし、行き掛かり上、以下に論じた箇所の、ちくま学芸文庫版での対応箇所のページ・行番号だけは、追加記入していくつもりである。
--第一稿完成後、推敲前の付加記入。

まず全体の印象を述べておくなら、ファインマンの講演 "The Reason for Antiparticles" (「反粒子の存在理由」と謂ったところか) の方が、ワインバーグの講演 "Towards the final laws of physics" (「物理学の最終法則へ向かって」) よりも断然面白かった。(ちくま学芸文庫版では、それぞれ「反粒子はなぜ存在するのだろうか」と「究極の物理法則を求めて」になっている。)

これは、題材にもよっている。ファインマンが、特殊相対論と量子力学の結合が、必然的に反粒子の存在を要請すると云う、陽電子の存在を予言したディラックの記念講演としては、これ以上ないほど適切な素材を扱い、そして、一応出来上がった理論の総括として、ミンコフスキー空間を舞台にして見晴らしの良い議論ができたのに対し、ワインバーグは、一般相対論と量子力学の最終的統合をめざす一つの試みとして誕生した直後であった超弦理論 (superstring theory) の紹介を行なっているからだ (ワインバーグは講演の中で "string theory" と呼んでいる。当時、「弦理論」の欠陥を克服するものとして超双対性を取り入れた「超弦理論」が提唱され始めた頃だった筈だが、現在では「超弦理論」と呼ばずに、ステップバックして「弦理論」とだけにすることも多いようだ。「膜 (Membrane)」の登場で、「超双対性」は当たり前になったと云うことか。以下、この記事では、基本的には「弦理論」と呼ぶことにする)。 その極めて高度な数学的道具立てもあって、ワインバーグは、「弦理論」の内容の紹介というより、その存在の紹介をすることから余り進んでいない。

実際、当時は、脚註の中で指摘されているように "There are about a half-dozen string theories,..." 「半ダースほどの弦理論が存在する」(p.104 ちくま学芸文庫版 p.116) 状況だった。その解決策として エドワード・ウィッテン が、5つの「超弦理論」を纏める「M理論」(M-theory) を提唱したのは1995年のことである。

そして、多分に謙遜もあるだろうが、ワインバーグは、このように述べている。

The inventors of this theory, and those like myself who are not one of the inventors of the theory but are desperately trying to catch up with it, are now working to try and learn how to solve these theories so that we can find out what these theories say at ordinary energies and see whether they agree with the standard model.
--"Elementary Particles and the Laws of Physics" p.105 ll.14-20
参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.117の4-9行
この理論の発明者達や、私自身を含めて、発明者でなくても死に物狂いでこの理論の発展に追い付こうとしている者たちは、現在、こうした理論が通常のエネルギー領域において如何なる結果を与えるかを見出だし、それが標準モデル理論と合致するかどうかを検証しようとして、理論の解明に努力しているところです。

しかし、"The Reason for Antiparticles" の方が面白いのは、単に題材の差だけが理由ではない。やはりファインマンは、講演においても素晴らしく「芸達者」なのだ。彼は、どうしたら、聴衆の興味を引きつけるような核心を速やかに提示し、その興味を持続させ、そして発見の喜びを与えることできるかを知っていた。

多人数を相手に授業する講壇型の教育者は、「芸人」としての資質を持たねばならないのだが、ファインマンは、確かにスタンダップ・コメディアンの資質を持っていたようだ。私は、この講演録を読んでいて、「ここでシッカリ笑いを取っただろうな」と思った箇所が二・三 (或いはもっと?) あった。

しかも伝えるべきことはしっかりと伝えている。何を伝えねばならないかを明確に意識しているからだ。それは、"The Reason for Antiparticles" の中で、その内容をファインマン自身が的確に要約しているからもうかがえる。

Summary
We've gone a long distance in great detail, but the basic ideas are the things to remember. Here's how it went. If we insist that paticles can only have positive energies, then you cannot avoid propagation outside the light cone. If we look at such propagation from a different frame, the paticle is traveling backwards in time: it is an antipaticle. One man's virtual paticle is another man's virtual antipaticle. Then, looking at the idea that the total probability of something happening must be one, we saw that the extra diagrams arising because of the existence of antiparticles and pair production implied Bose statistics for spinless paticles. When we tried the same idea on fermions, we saw that exchanging particles gave us a minus sign: they obey Fermi statistics. The general rule was that a double time reversal is the same as 360°rotation. This gave us the connection between spin and staticstics and the Pauli exclusion principle for spin \frac{1}{2}. That contains everthing, and the rest was just elaboration.
--"Elementary Particles and the Laws of Physics" p.54 l.3 from the bottom - p.55 l.8
参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.68下から7行目 - p.70の6行目
要約
多くのことを非常に詳しく検討してきましたが、基本的なアイディアは覚えておいて頂きたい。それは、このようなものでした。粒子が正のエネルギーだけを持ちうるとするなら、我々は、光錐の外側に粒子が伝搬することを認めざるをえません。こうした伝搬では、粒子が、時間軸を逆方向に進むように見えるような別の座標系が存在します。これが反粒子です。ある観測者にとって粒子に見えても、別の観測者にとっては反粒子に見えることがあるのです。ここで、何かが起こると云うことの全確率は1にならねばならないと云う考え方を受け入れる限り、反粒子および対創成の存在のため余分に増える図形が存在すると云うことは、スピン・ゼロの粒子がボーズ統計に従うことを意味します。同じ考え方をフェルミ粒子に適用してみると、粒子の交換が、符号逆転を導き出すことが分ります。つまり、フェルミ粒子は、フェルミ統計に従う訣です。時間軸の逆転を2度することは、360度の回転と同じことだと云うのは一般的規則ですが、これにより、スピンと統計とが結び付き、またスピン \frac{1}{2} に対するパウリの排他原理が得られます。以上のことだけが、この講演の核心であり、それ以外のことは「細かいところの仕上げ」に過ぎなかったのです。

付言するなら、ここでファインマンは、自分が、話題を、スピン・ゼロとスピン \frac{1}{2} の場合に限っていることを明示的に認めている。ここらへんに、私などはファインマンの科学者としてのセンスの良さ、あるいは bon sens を感じてしまう。

これに対しワインバーグも "Towards the final laws of physics" の中で、「ジョーク」を試みてはいるのだが、これが「本人はジョークのつもり」程度のものでしかない。「前置き」も長すぎるし。。。まぁ、そうでもしないと、「尺が稼げない」ところがあったのかも知れないが、「面白くて為になる」講演ができない言い訣みたいになってしまっている。

しかし、ワインバーグも可哀想で、講演の準備中に主催者側から「量子力学の初歩を勉強中の学部学生に分かるレベルで」と云う注文を承けていたらしいのだ (p.67 ll.4-6 ちくま学芸文庫版 p.80の9-11行)。当時 (あるいは現在もかも知れないが)、形成途上にある理論を「解かりやすく」説明させようなどと云うのは無茶な話だ。だから、そんなことは無視してしまって、最初から「何だか分からないけど、或いは、何だか分からないから、面白いこと」を話せば良かったのだが、ワインバーグは結構それに囚われたのかもしれない。読んでいて、私は、多分、ワインバーグは「マジメ」人間なのだろうと思ったのだった。

余談だが、ファインマンは、大学の学部新入生に説明できないような話題は、十分に解明できたとはいえないと考えていたらしい。そういった意味では、「解明途上」の弦理論など、ワインバーグであろうとなかろうと (例えばファインマンでも。もっとも彼は「弦理論」に反発していたらしいが)、その audience に「理解」させようとしても無理なので、ワインバーグは「理解」にこだわる必要はなかったのだが、やはり性格なのかもしれない。ちなみに、ディラック御大の方は、講義をしても、学生が理解できたかどうかについて興味が無かったらしいから、人さまざまだ。

以下、"Elementary Particles and the Laws of Physics" を読んでいる途中に気付いたコマゴマとしたことを纏めておく。

取り敢えずは正誤表を作っておこう。

"Elementary Particles and the Laws of Physics" 正誤表
Richard P. Feynman "The Reason for Antiparticles"
p.7, Fig.1(b)
Elementary Particles and the Laws of Physics.  p.7 Fig.1(b) Elementary Particles and the Laws of Physics.  p.7 Fig.1(b) corrected

備考: p.5 ll.3-4 (ちくま学芸文庫版 p.16下から7-6行) に "Now suppose that there are two disturbances, one at time t_1 and another at a later time t_2,..."「ここで、2つの擾乱が、一方はある時刻 t_1 に、他方は、それよりも遅い時刻 t_2 に起こったとしよう・・・」とあるから (\mathbf{x}_1, t_1) = x_1(\mathbf{x}_2, t_2) = x_2 とを交換する必要がある。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.18 図1

p.18, l.1

\begin{eqnarray*}
1 = |5a + 5b + \cdots|^2 + \\
\qquad |5c + \cdots|^2 + \cdots
\end{eqnarray*}
1 = |5a + 5b + \cdots|^2 + |5c|^2 + \cdots

備考: 引用した式は、原文では1行に書かれている。省略のリーダー (・・・) が1組多すぎるのは一目で分かる。そこで、式と第5図 (p.17 ちくま学芸文庫版 p.28) を対照してみると、真空-真空過程である第5a図と第5b図は確率振幅を足し合わせてから絶対値の平方を取らねばならないから、元のままでよいが、第5c図に対応する対創成は運動量の違いに応じて全て区別のつく過程だから、確率振幅の絶対値平方を足し合わせねばない。つまり、2番目のリーダーは不要である。

これを踏まえるなら、式は更に

1 = |5a + \sum\limits_{p, q}5b|^2 + \sum\limits_{p, q}|5c|^2

と書き直した方が良いと思われる。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.29 下から3行目

p.19 Fig.7(d)
Elementary Particles and the Laws of Physics.  p.19 Fig.7(d) Elementary Particles and the Laws of Physics.  p.19 Fig.7(d) corrected

備考: 他の図形に揃えて、頂点を表わす白抜きの丸を付けるべき。 そのついでに、created with Inkscape \sum\limits_{p, q} ? の位置を動かした方が良いだろう (created with Inkscape \sum\limits_{p, q} ? の位置に就いては、Fig.7(f) に対しても、同じことが言える)。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.30 図7(d)

p.34 l.2
(17) (16)

備考: 引用した式番号が間違っている。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.47 下から6行目

p.34 l.2 from the bottom
(7) (9)

備考: 引用した式番号が間違っている。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.48の7行目 (訂正済み)

p.39 Fig.11
Fig.11(a)
(E_a, \mathbf{Q}_a), a (E_a, \mathbf{Q}_a), \mathbf{a}
Fig.11(b)
(E_a, \mathbf{Q}_a), -a^\ast (E_a, \mathbf{Q}_a), -\mathbf{a}^\ast

備考: 光子の偏光 (polarization) は、本文に従ってボールド体で表記すべき。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.52 図11 (訂正済み)

p.52 l.5 from the bottom
But notice that if the charge q were not quantized, at a multiple of \hbar/2\mu, But notice that if the charge q were not quantized at a multiple of \hbar/2\mu,

備考: 単純なパンクチュエーションミス ("quantized" と "at" との間のカンマが余計)。ちなみに、この講演では、冒頭 (第4ページ下から7行め) で \hbar = 1 として計算を初めてから、それを踏襲してきていたが、この式が含まれる "MAGNETIC MONOPOLES, SPIN AND FERMI STATISTICS" のセクションでは、記号 \hbar が復活している。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.66 下から9-8行 (原文の余分なカンマは無視されている)

Steven Weinberg "Towards the Final Laws of Physics"
p.64 l.9
whey when

備考: 単純なタイプミス。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.77 下から7行目 ("when" として訳してある)

p.87 l.2
[\mbox{mass}]^{-\beta_1} [\mbox{mass}]^{\beta_1}

備考: 式 (4) が成立するためには、\beta_1 の前のマイナス符号は取らねばならない。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.98 下から3行目

p.87 l.3
[\mbox{mass}]^{-\beta_2} [\mbox{mass}]^{\beta_2}

備考: 式 (4) が成立するためには、\beta_2 の前のマイナス符号は取らねばならない。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.98 下から3行目

その他に気付いたことを書いておく。

"Elementary Particles and the Laws of Physics" メモ
Richard P. Feynman "The Reason for Antiparticles"
p.1 l.2 from the bottom

第1ページの末尾3行には

Dirac with his relativistic equation for the electron was the first to, as he put it, wed quantum mechanics and relativity together.

と云う箇所がある。この "as he put it" は、「彼 (Dirac) の言い方に従えば」ぐらいの意味と捉えるのが一番自然なのだが、実際、Dirac がこうした言い方をしたかどうかは、確認できなかった。それはそれとして、この挿入文は、"wed" (結びつける) の使い方が独特だとファインマンが感じたことを表わしているが、私には、それほど変わった言い回しとは思えない。或いは、ディラックとしては珍しいと云うことなのかもしれない。

そう言えば、ディラックと云う人は、どうやら "girl shy" だったらしい。ガモフに、ご婦人の顔を今までで一番間近で見たのはどのくらいの距離であったか、尋ねられた際に、両手を2フィートほど拡げて、「このくらいの近さだったね」と答えたり、ディラックが結婚した後、その事実を知らなかった友人が、たまたまディラックの家に立ち寄った際、自分の妻を「こちらは、えーっと、ウィグナー (ユージン・ウィグナー/Eugene Wigner)の妹さんです」と紹介した (正確には "This is Wigner's sister, who is now my wife" と言ったらしい) と云う逸話があるのだ。

これに対しては、ファインマンは、「麗しい女性が音楽にのせて踊りながら着衣を一枚ずつ脱いでいく芸能 (だと思う。実態は良く知らない)」の大ファンで、そうした「小屋」に入り浸っていたと云う。そうしたファインマンからすれば、「結びつける」と云う意味で "wed" を使うのは、ディラックらしくないと、思えた可能性はある。

しかし、こうしたことは全て憶測に過ぎない。

或いは、この "wed quantum mechanics and relativity together" は、ディラックとファインマンとの会話の中で出てきたのかもしれない。実際、"Elementary Particles and the Laws of Physics" p.2 (ちくま学芸文庫版 p.12) には、正に二人が何やら話し合っているらしい姿のスナップショット写真が掲載されている。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.14の3-4行

p.16, l.9

第16ページ第9行-第10行 に

We get the correct answer, but for the wrong reason.

とあるが、私なら "get" は --got-- とする。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.27の6-7行

p22., l.11-8 from the bottom

第22ページ下から11行目-8行目に

The fact that the amplitude is to be added when two identical particles going A, B to A^\prime, B^\prime arrive A to B^\prime and B to A^\prime instead of A to A^\prime and B to B^\prime, seems very natural,...
A及び BからA^\prime及びB^\primeへと進む2つの同等な粒子が、AからA^\primeへと行き、BからB^\primeへと行く代わりに、AからB^\primeへと行き、BからA^\primeへと行く場合の振幅も加え合わされるべきであると云うことは、極めて自然に見えます。

とある (この "when" には「譲歩」つまり、「...であっても」と云うニュアンスがある)。

これは文法的・語法的に言って首を傾げたくなる文章だが、言いたいことは良くわかる。それに、「正しい」文章にしようとすると、廻りくどくなって返って分かりづらくなる可能性が無しとしない。ただ、この "arrive" の使い方は如何なもんだろうとは、やはり思うのだ。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.34 ll.8-12

p.22, l.4 from the bottom - p.23 l.2

第22ページ下から4行目から第23ページ2行目の文章

Again, if particles arise from the quantization of a classical field (such as the electromagnetic field, or the vibration field of a crystal) the correspondence principle requires Bose particles if intensity correlations are to be correct, such as in the Hanbury Brown Twiss Effect.

とある。

冒頭の "Again" は「(上述の議論を) 再度適用すると」の含意。訳すとしたら「同様にして」。また、第2語の "if" (1番目の "if") には、譲歩のニュアンスがある。日本語にすると「...の場合でも」ぐらいになる。

"the correspondence principle" の "the" は、指示的な意味合いが強いので、訳すとしたら「この」ぐらいになるだろう。ただ "correspondence" が意外と訳しづらい。"correspondence" と云うと、通常「対応」と訳される。実際、量子力学で "correspondence principle" と言うと、ボーアの対応原理 "Bohr's correspondence principle" を指すのが普通だろう。

しかし、この場合はそうではない。(先回りして言ってしまうならボース統計に従う)同一種粒子の体系に起こる過程の確率振幅計算にあっては、粒子を入れ換えた各事象の確率振幅を加算しなければならないと云う「原理」を指している。これが、量子化される以前の古典的な場が変わっても、量子化後の粒子がボソンであるなら、やはり「対応する」(と言うか、「同じ」と言ってしまっても良いような気がするがするが)「原理」が成立すると言うことなのだ。従って、"correspondence" は敢えて訳す必要はないと思う

更に、2番目の "if" 以下は、"be + 不定詞句" と相俟って、目的を表わす副詞節になっている。従って、全体は次のような意味なる (「ハンベリ・ブラウン・トゥイス効果 (Hanbury Brown Twiss Effect)」に就いては次項参照):

同様にして、(電磁場とか、結晶の振動場とかの) 古典的場の量子化に由来する粒子の場合でも、ハンベリ・ブラウン・トゥイス効果に見られるような強度相関を正しく成立させようとするなら、この原理によって、そうした粒子はボース粒子でなければならないのです。

ここで「電磁場」が、例として挙げられているのはヤヤ不審。また、この議論では、暗黙のうちに、話題が正の強度相関に限定されている。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.34 下から9-4行

p.23, l.2

第23ページ2行目には such as in the Hanbury Brown Twiss Effect (ハンベリ・ブラウン・トゥイス効果) とあるが、このHanbury Brown Twiss Effect (HBT) に就いては、英文版ウィキペディアの該当項目、及び "Hanbury-Brown and Twiss-type experiments in electronic devices" (Stefan Oberholzer, Institut für Physik, Universität Basel, 6. December2005) を参照。

光子の場合で言い表すと、熱的光源から発せられる光の強度を1対の検出器で測定した場合に得られる、1対の強度測定値の揺らぎの間には、(光子はボソンであるため) 正の相関があると云う現象のことである (R. Hanbury Brown and R. Q. Twiss, "Correlation between photons in two coherent beams of light", Nature 177/1956, pp.27-29)。

この効果は、Robert Hanbury BrownRichard Q. Twiss とが、恒星 (具体的にはシリウス主星) の角直径を測定するために開発した「強度干渉計」の原理として採用された (A test of a new type of stellar interferometer on Sirius)。

ただし、このへんのことには若干の経緯がある。もともと、「強度干渉計」は電波星 (はくちょう座A及びカシオペヤ座A) の角直径を測定するために開発されたもので、その動作原理は古典的電磁気学 (マクスウェル方程式) に基づいていた。Hanbury Brown と Twiss とは、同種の装置を光の場合に建造して、それでシリウス主星の角直径 0.0063秒が測定されたと発表した。

ちなみに、最近の測定値は、約 0.0059秒乃至約 0.0060秒。これについては、英文版ウィキペディア "Sirius" の項、及び、そこで引用されている Kervella et al. "The interferometric diameter and internal structure of Sirius A" Astronomy and Astrophysics 407: 681–688 を参照。日本語版/英語版ウィキペディアの「角直径/angular diameter に記載されているシリウス主星の角直径「約 0.007秒」は疑問

つまり、恒星由来の光の場合にも強度のゆらぎ間に正の相関が存在すると主張した訣である。

発光源が、シリウス主星であろうと、水銀灯であろうと、光が、量子 (光子) になっていることに変わりはないが、光の量子としての側面があからさまになる局面が存在する。その象徴的な例が、恒星が我々の肉眼で視認できると云うこと自体が示すように、発光源が恒星である場合である。当然、HBT は量子力学で解釈されねばならない。しかし、恒星に由来する光子群を1対の検出器で測定してえられる (当然、波動関数の位相情報が失われた) 強度の揺らぎの間に相関があると云うことは、一見量子力学の基本に反するように見えたので、発表当初、HBT は物理的な実在性が疑われたのだった。結局、実は HBT は光がボソンであることの本質的な結果 (電子等のフェルミオンの場合にも同様なことが起こるが、相関 は負 --逆相関 /反相関-- になる) であることが解明された ("The Question of Correlation between Photons in Coherent Light Rays" E. M. PURCELL. Nature 178, 1449 - 1450 [1956])。このことが礎の一つなって、研究が進み、その後大きな発展を遂げて「量子光学」(quantum optics) が成立したのである。

    次の記事も参照:
  1. Obituary: Robert Hanbury Brown (1916-2002) : Article : Nature
  2. "THE PHYSICS OF HANBURY BROWN–TWISS INTENSITY INTERFEROMETRY: FROM STARS TO NUCLEAR COLLISIONS" Gordon Baym. "ACTA PHYSICA POLONICA B" Vol. 29 No 7 (1998)
  3. "HBT Interferometry: Historical Perspective" Sandra S. Padula

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.34 下から7行目

p.29, l.3-5

第29ページ第3行-第5行に

Dirac had a very nice demonstration of this fact-that rotation one time around can be distinguished from doing nothing at all.
--"Elementary Particles and the Laws of Physics" p.29 ll.3-5
ディラックは、1回転することと全く何もしないこととは区別できるのだと云うこの事実を実証する大変巧い方法を知っていました。

とあって、それに脚註して

For this demonstration due to Dirac, his famous scissors demonstration, see R. Penrose and W. Rindler (1984). Spinors and Space-time, Vol.1 p,43. Cambridge University Press.
--"Elementary Particles and the Laws of Physics" p.29 footnote

と書かれていて、最初に読んだ時、一瞬文意が取れず戸惑ったが、"this demonstration due to Dirac" と "his famous scissors demonstration" とが同格であることに気付けば、「ギリギリセーフ」の文章ではではあるのだ (「ディラックによる、この有名な「鋏の実演」に就いては、R・ペンローズ及びW・リンドラー共著 1984年発行『スピノルと時空』第1巻第43ページ参照」ぐらいか)。

それはさておき、この Dirac の "scissors demonstration" の内容は、概ね次のようなものであるらしい (ディラック自身のオリジナルがどのようなものか調べが付かなかった。以下は、上記 Penrose 及び Rindler の著作を参考にして、私なりの表現をしたものである)。

鋏と紐と長い2本の棒を用意し、紐を、鋏の持ち手の2つの穴と、2本の棒とに次の図のように絡ませてから (棒が「長い」とは、要するに、棒から紐を外す操作を禁じる限定。数学的には「無限長」とすべきか)、鋏を刃部分を中心軸にして720度 (4\pi) 回転させる (下図参照)。この後、鋏を、その中心軸に対して逆回転させないでも、紐を「ネジネジ」を解くことができるのだが、どうしたらよいかと云うのが、ディラック "scissors problem/scissors demonstration" と云うことのようだ (ただし、最初の回転が360度では、元に戻すことは不可能と云うのも重要な点)。

Derac's scossors Problem

私は、パズルが苦手で (と言うか、そもそも得意なものは何もないのだが)、こう云う時はサッサと回答を探すことにしている。有り難いことに、"Spinors and Space-time" Vol.1 には、次のように書いてあった (以下の引用で「chair/椅子」とあるのは、問題がもともとの形が、紐を椅子の背もたれの支柱に巻きつけるものとして表現されていたためである)。

The fact that this problem can be solved for 4\pi but not for 2\pi is a consequence of the above properties of SO(3). The solution is made trivially easy if the four strands of string (whose main purpose is to confuse the issue) are regarded as glued (in an arbitrary manner) to an open belt issuing from the chair: a twist of 4\pi of the belt is undone by looping the belt once over its free end. This solution also yields another way of continuously deforming a 4\pi rotation into no rotation. If we regard the scissors as free to slide along the belt, then each position of the belt during the untwisting manoeuvre gives a closed path in the configuration space of the scissors. The first takes it through a rotation of 4\pi, the last through no rotation at all.
--R. Penrose and W. Rindler "Spinors and Space-time" Cambridge University Press (1984) Vol.1. p.43 l.3 from the bottom - p.44 l.8 (Google ブック検索 による)
この問題が、4\pi の場合には解けるが、2\pi の場合には解けないという事実は、SO(3) の上記の性質の結果である。この問題の答えは、4本になっている紐 (その主たる目的は、問題の核心を隠しくらますことにある) を、(適宜の仕方で良いから) 固め合わせて椅子からぶら下がっているベルトとして扱うならば、おのづから明らかになる: ベルトが 4\pi 捻ってあるなら、そのベルトを、椅子に繋がっていない方の端を1回廻り込む輪を描くように動かせば良いのである。この答えは、4\pi の回転を無回転へと連続的に変形する方法の別解にもなっている。実際、鋏がベルトに繋がっていない状態で紐に沿って移動すると見なすなら、ほどけていく過程中におけるベルトの「姿勢」の夫々は、鋏の配位空間内で閉径路を形成するが、その最初の「姿勢」は、4\pi の回転に対応し、最後の「姿勢」は無回転に対応するのである。

つまり、次の図に示すようにして、ネジネジの廻りを、ネジネジの方向とは逆に一周するよう鋏を動かせ、と、言っているのだろう。ただし、その際気をつけねばならないことは:

  1. 周回中、鋏自身は、その中心軸に対しては回転しないようにすること。
  2. 鋏の全体が、ネジネジの廻りを回るように、鋏に付いている紐をうまく捌くこと。

である。

Dirac's demonstration of his scissors problem

また、この "Dirac had a very nice demonstration" で始まる1段落は、編集者によると思われる "This was taken verbatim from Feynman's lecture." (この文章は、ファインマン講演の言葉どおり) と云う脚註も付けられている。これは p.30 の連続写真との対応に臨場感を出すため実況録音風にしたためとも考えられるが、その一方で、「編集者」がこの部分の内容及び/又は表現に留保する意向の現れである可能性もある。

    参考になるかもしれないウェブサイト
  1. "Orientation entanglement - Wikipedia, the free encyclopedia" 「紐と鋏」ではなく、「コーヒーカップとベルト」を使った説明。この問題の数学的な本質が、リー群としての3次特殊直交群 (3次元回転群) SO(3) が単連結でなく、そのスピノル群 (スピン群)、つまり単連結な二重被覆群として、2次特殊ユニタリ群 SU(2) を有することにあることが説明されている。
  2. "Air on the Dirac Strings" CG アニメと「フィリピン・ワイン・ダンス」の実写を収めたmpg 動画 (40MB) へのリンクがある。
  3. "Dirac belt trick" アプレットを使った説明。ベルトの根元とベルト動きとの前後関係が分かりづらい。
  4. "Spinor - Wikipedia, the free encyclopedia" 英文版ウィキペディアの「スピノル」の項。
  5. "Tangloids - Wikipedia, the free encyclopedia" スピノルの計算をモデル化した、つまり、Dirac's scissors demonstration と同じ原理の数理玩具
  6. "The Dirac String Trick - First Hand" Dirac's scissors demonstration の関連情報が纏められている。

次の書籍にも、説明があるようだ。そのGoogle ブック検索とアマゾンへのリンクを貼っておく (Google ブック検索でヒットする著作とアマゾンに掲載されている著作は版数が異なることがあり得るので注意されたい):

  1. Louis H. Kauffman "Knots and physics"
  2. George K Francis "A Topological Picturebook"

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.41 下から4-2行及び p.42 脚註
なお、この脚註には、「訳注」として "Spinors and Space-time" Vol.1 からの転載と思われる "scissors demonstration" の図と、それに就いての説明の要約が付記されている。

p.29 ll.7 from the bottom - the bottom.

第29ページ下から7行からページ末までを最初に読んだ時、とまどった。基本的には未来のことにかかわる "keep track of" の後に現在完了形の名詞節 "whether you've made a rotation or not" が従っていたからだ。「回転したのが1回かどうかを追跡監視する」と云う簡単なことを言っているのだと気づくまでにしばらく時間が掛かった。それほど、私は頭が鈍いのだ。こんなことに引っ掛かる者は多くはあるまい。特に、講演の実際の audience には (彼らの多くがネーチヴ・スピーカであっただろうことを考慮しなくても)、ファインマンのイントネーションや身振り・表情も相俟って問題なく理解できただろう。

一応、訳を付けておく。

So two rotations are equivalent to doing nothing, but one rotation can be different, so you have to keep track of whether you've made a rotation or not, and the rest of this talk is a nerve racking attempt to try to keep track of whether you've made a rotation or not.
つまり、2回転は何もしないのと等価ですが、1回転は異なることがあるのです。そこで、回転したのが1回かどうか常に気を付けていなければなりません。これからの話は、回転したのが1回かどうか注意しつづけるようにすると云う精神的にシンドイ作業になります。

なお、Google ブック検索ではこのページを閲覧することができる (Elementary particles and the laws of ... - Google ブック検索)。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.42 下から行目-p.44の3行目

p.51, ll. 3-9

第51ページ3-9行目には

Now there's a famous theorem that states that when you move an electric charge q through a magnetic field then the phase changes by \mbox{exp}(iq\int\!\!\mathbf{A}\cdot\mbox{d}\mathbf{x}), where \int\!\!\mathbf{A}\cdot\mbox{d}\mathbf{x} is the line integral of the vector potential \mathbf{A} along the path that the electric charge follows. (That's meant to intimidate you!)
--"Elementary Particles and the Laws of Physics" p.51 ll.3-9

とある。

この "famous theorem" とは、アハラノフ・ボーム効果のことである ([nouse: アハラノフ・ボーム効果とその実証実験 (本ブログ「サニャック効果」関連記事の余談として)] 参照)。従って、最後の一文 "That's meant to intimidate you!" は、アハラノフ・ボーム効果がアハラノフとボームによる予言後も、かなり長い間、その信憑性が疑われ続けたことを踏まえているのだろう。

これは私の推測と言うか、憶測だが、ファインマンは、アハラノフ・ボーム効果に就いて説明したのに、「フツーの物理学者、或いは、物理学部学生」なら起こすのが不思議でない「拒絶反応」を聴衆が示さないので、一寸したイタヅラ心を起こしたのだろう。「君らをドン引きさせるつもりだったのだけれどな」と付け足した感じなのだ。その裏には、ファインマンが、アハラノフとボームの予言に当初から拒絶反応を起こすことなく認めたと云う自負があるはずだ。付言するなら、この第1回ディラック記念講演が行なわれた1986年は、奇しくも、日立製作所中央研究所における外村彰 (とのむら あきら) の研究グループが、アハラノフ・ボーム効果の実在を、最終的に実証した年だった。

さて、磁場内で電荷 q を動かすと、電荷の径路に沿ったベクトルポテンシャル \mathbf{A} の線積分を \int\!\!\mathbf{A}\cdot\mbox{d}\mathbf{x} として、電荷の位相が \mbox{exp}(iq\int\!\!\mathbf{A}\cdot\mbox{d}\mathbf{x}) 変化すると云う有名な定理があります。。君らをドン引きさせるつもりだったのだけれどな。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.64 下から2行目-p.65の3行目

p.57 l.9 from the bottom

第57ページ下から9行めに記載されている "David Finkelstein" は、英文版ウィキペディアに項目のある "David Finkelstein" と思われる。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.72の10-11行

Steven Weinberg "Towards the Final Laws of Physics"
p.84 ll.2-12

量子電磁力学 (Quantum Electrodynamics/QED) による、電子の異常磁気モーメントの計算に就いて、第84ページ2行目から12行目に次のように書かれている:

This has been calculated many times, first, I believe, by Schwinger, and most recently and comprehensively by Kinoshita in 1981. The result of Kinoshita's calculation, together with the current experimental value, are given below in (2)

Magnetic moment of the electron:

Kinoshita's calculation:
1.00115965246 ± 0.00000000020

Best experimental value:
1.00115965221 ± 0.00000000003 (2)

--"Elementary Particles and the Laws of Physics" p.84 ll.2-12

この計算は何度も行なわれていますが、最初は、確かシュインガーによって行なわれ、最近では、最も包括的な仕方で木下により1981年に行なわれました。木下の計算結果と、現在の実験値を以下の (2) に示しておきます。

電子の磁気モーメント:

木下の計算値:
1.00115965246 ± 0.00000000020

最良の実験値:
1.00115965221 ± 0.00000000003 (2)

この "Schwinger" は、勿論、朝永振一郎やファインマンと同時にノーベル物理学賞 --Nobel laureates in Physics-- (1965年) を受賞した Julian Schwinger のことだが、ここで言及されているのは彼の 1948年における論文 "On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron" (Phys. Rev. 73, 416 - 417 [1948]) を指しているのだろう。

この "Kinoshita" は「木下東一郎」のこと。

本稿に就いては、以下で、やや補足説明する。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.96の1-7行
p.97の脚註では、木下のその後の計算の結果が紹介されており、木下と仁尾の論文 "Improved α4 Term of the Electron Anomalous Magnetic Moment" (Phys.Rev. D73 (2006) 013003 arXiv:hep-ph/0507249) が引用されている (「訳注」内で、"Niho" とあるのは --Nio-- の誤り)。

Steven Weinberg "Towards the Final Laws of Physics"
p.100 Fig.4

第100ページの図4には、下のような感じの図が示されて

Interaction of two closed strings

次のようなキャプションが付けられている:

Fig.4 A string intersection involving the emission and reabsorption of a massless spin-two particle.
--"Elementary Particles and the Laws of Physics" p.100 Fig. 4
図4 質量ゼロ・スピン2の粒子の放出と再吸収とに関るストリングの交差

私は「弦理論/ひも理論」には全く無知だが、このキャプションには首を傾げてしまった。この図のように時間が左から右に流れているなら、この図は、粒子の「放出と再吸収」ではなく「吸収と再放出」に対応するような気がする。と言うか、むしろ、2つの閉ストリング (代表的には、質量ゼロ・スピン2の粒子である重力子/graviton) の相互作用を表わす worldsheet とでも説明した方が良いのではないか。(ファインマン図と同様、相互作用の高次の成分に対応する worldsheet も存在する訣だが、ここではそちらの方には立ち入らない)。

参考: ちくま学芸文庫「素粒子と物理法則」p.111 図4

Schwinger と木下東一郎の業績に付いて補足する。

しかし、まずは時間を巻き戻して、前期量子論から説明すると、そこでは、原子核の周りを電子が廻ると云う描像のもとで、電子の配置が量子化されて、当初の議論の段階では、電子の運動エネルギーに対応する主量子数と、電子の軌道運動の角運動量に対応する方位量子数及び磁気量子数とが導き出された (主量子数 n は自然数。方位量子数 ln 未満の非負整数、磁気量子数は、-l から +l までの整数)。ここで、方位量子数は、軌道角運動量全体の大きさ L に対応するのに対し (L = \sqrt{l(l+1)})、磁気量子数 m_\psi は、短絡的に表現するなら、原子が磁場内に置かれた際の、電子の軌道角運動量の磁場方向成分 (描像的には、磁場方向を中心軸とする電子の回転運動の角運動量) であって、磁場内を運動する荷電粒子としての電子の磁気モーメントを \frac{e\hbar}{2m_e}\cdot m_\psi と云う式で規定する値であった (ここで e は電気素量、m_e は電子の静止質量。なお、この式は SI 単位系による --具体的な値は、9.274 \times 10^{-24} J\cdot T^{-1}--。 ちなみに、cgs単位系では、分母に真空中の光速度 c が入る)。この \frac{e\hbar}{2m_e}ボーア磁子と呼ばれ、\mu_B などと記される。

前期量子論における、こうした「原子核の周囲を廻る電子の軌道」と云う描像は、その後確立されたコペンハーゲン教理では排斥されたが、勿論歴史的には十分意味がある。

さて、アルカリ金属原子の光学スペクトル線の予期せぬ二重項 (異常ゼーマン効果) に対する解釈を契機としてヴォルフガング・パウリが、電子に、当時知れられていなかった自由度が存在することを予想し、そしてそれに関連して、後年彼の名を冠せられて呼ばれるようになった排他原理を提唱 (1925年) したことが、電子の磁気モーメントに2種類の変異をもたらす内的自由度としてのスピンの概念に結実した訣だが、そのスピンは角運動量としての実在を持っていた。そして、スピンがゼロであると言う場合を含めると、スピンは、電子以外でもあっても、全ての素粒子が備える本質的な量子条件であることが分かっていく。(所謂、「シュテルン-ゲルラッハの実験」は、当初、スピンとの関係が認識されていなかった。)

電子のスピンと、その磁気モーメントを解明したのはディラックだった。彼は、電子に付いてのシュレディンガーの波動方程式を特殊相対論を満たすよう変形するなら、自然に電子が \frac{1}{2}\hbar (又は -\frac{1}{2}\hbar)) のスピン角運動量と、それに対応する磁気モーメント -\mu_B (又は \mu_B) を有することを示したのだ (岩波書店[ディラック 量子力學 原書第4版]第357ページ9-11行を参照)。ここで、注意すべきなのは、スピン各運動による磁気モーメントは、軌道角運動量から類推される量 (-\frac{1}{2}\mu_B/\frac{1}{2}\mu_B) の2倍になっていることである。

量子化された角運動量 P\hbar と、それに対応する磁気モーメント \mu があるとき、\mu\mu_B\cdot P の何倍かを表わす係数を g 因子 と呼んで、g で表わすことが多いが (つまり \mu = g\cdot\mu_B\cdot P. ただし、電子スピンの場合は、右辺にマイナス記号が付けられる)、ディラックは電子のスピン角運動量については g = 2 であると結論したのである。そして、これは実験と一致するように見えた。これに就いては、岩波書店[ディラック 量子力學 原書第4版]第356ページ2-3行に「この磁氣能率は...實驗と一致している」(This magnetic moment is ... in agreement with experiment.) ) とあることから、当時の認識の一端を伺える。

しかし、詳しい実験の結果、電子の g 因子は 2 から僅かにズレいてることが判明した (P. Kusch 及び H. M. Foley "Precision Measurement of the Ratio of the Atomic `g Values' in the 2P3/2 and 2P1/2 States of Gallium" Phys. Rev. 72, 1256 [1947] では \frac{(g-2)}{2} = 0.00115。 なお、P. Kusch 及び H. M. Foley "The Magnetic Moment of the Electron" Phys. Rev. 74, 250 - 263 [1948] も参照。そこでは \frac{(g-2)}{2} = 0.00119 とされた)。

1-loop Feynman diagram of magnetic moment of electron

このズレが、電子が光子を放出した後、それを吸収することよる効果だと見抜いたシュインガーは、"On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron" (Phys. Rev. 73, 416 - 417 [1948]) で、ハミルトニアンに付加項を加えて、その補正値 \frac{(g-2)}{2} を、cgs 単位系で表わすと \frac{e^2}{2\pi \hbar c} となると導き、その値 0.001162 と算出して、実験結果を説明することに成功する (計算の際に現れる発散は「繰り込まれた」)。ディラックが産んだ量子電磁力学の卵を、シュインガーが孵した、と謂ったところか (量子電磁力学の成立には、ファインマンや朝永振一郎の功績があったことも忘れてはならないのは勿論だが...)。

なお、この補正値 \frac{e^2}{2\pi \hbar c} は、cgs単位系で表わした微細構造定数 (fine-structure constant) \alpha = \frac{e^2}{\hbar c} (SI では \alpha = \frac{e^2}{4\pi\epsilon_0\hbar c}) を使って書き直すと \frac{\alpha}{2\pi} となる訣だが、シュインガーの墓碑 (マサチューセッツ州マウント・オーバーン墓地/Mount Auburn Cemetery) には、この記号が刻まれいてると云う。

Simplified Feynman Diagram for magnetic moment of electron

しかし、シュインガーの議論は、磁場ポテンシャルの影響を所与とした上での最も単純な摂動を計算したに留まるものだった。つまり、ファインマンの観点で言うなら、シュインガーの補正は、単ループのファインマン図 (右上図) 1個の寄与分を求めたに過ぎない。もっとも、異常磁気モーメントの値なので、運動量の大きさの変化 |p-p^\prime| 及び電子の運動方向の変化がゼロになる極限値を求めれば良く、従ってファインマン図を簡略化することができる(右図)。

式が共変的であることが解かり易いシュインガーのアプローチではあったが、具体的な計算には不向きで、これ以上のことは、実質上不可能だった (ここら辺のところは、ハイゼンベルク表示とシュレディンガー表示の関係と同じである)。

しかし、この摂動は、実際には、次のような微細構造定数の級数として表わされる。つまり、ヨリ高次の項が存在する。


\frac{g-2}{2} = 0.5\times\frac{\alpha}{\pi} - (0.328478...\times\frac{\alpha}{\pi}^2) + (1.181241...\times\frac{\alpha}{\pi}^3) - (1.9144...\times\frac{\alpha}{\pi}^4) + \cdotsa

そして、\alpha の1次の項の計算には1つのファインマン図で間に合うが、2次の項では7つ、3次の項では72個、4次の項では891個、5次の項では12672個と、必要なファインマン図の数は急上昇していき、それに伴った数値計算も、それ以上速さで膨大になっていく。「人力」の計算では、せいぜい2次の項までが限界だった。これに対し、木下はコンピュータを駆使して、3次及び4次の項の摂動計算を行なった。

例えば、木下は、1972年に、P. Cvitanovic と共同で、"Sixth-Order Radiative Corrections to the Electron Magnetic Moment" と云う論文を "Physical Review Letters" Nov. 27, 1972 に発表している (タイトル中の "Sixth-Order" は \alpha の次数としては3次に対応する)。

1981年時点の木下の結果に就いては、"Calculation of the Eighth order anomalous magnetic moment of the electron" (T. Kinoshita and W.B. Lindquist. Submitted to the Second International Conference on Precision Measurement and Fundamental Constants, National Bureau of Standards, Gaithersburg, MD, 8-12 June, 1981) が参考になる。ワインバーグが引用している Kinoshita's calculation は、おそらく、この結果だろう。それは、実験値と小数点以下9桁までが一致するという驚くべきものだ。

しかし、木下は、さらに計算を進めて、2005年には理化学研究所の仁尾真紀子との共同論文 "Improved α4 Term of the Electron Anomalous Magnetic Moment" (Jul 2005. Phys. Rev. D73:013003, 2006. e-Print: hep-ph/0507249) を、翌2006年には、仁尾の他に、 ハーバード大学の研究者 (G. Gabrielse, D. Hanneke, B. Odom) も加えて "New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED" (Phys. Rev. Lett. 97, 030802 (2006) [4 pages]) を発表する。この成果は、アメリカ物理学協会 (American Institute of Physics/AIP) の2006年度 "The Physics Story of the Year of 2006" に選ばれたのだった。

ただし、「2007年8月22日付けの理化学研究所プレスリリース: 電子の磁石の強さを1兆分の1の精度まで計算」によれば、理研・名古屋大学・米国コーネル大学の共同開発チーム (仁尾 真紀子その他) は、木下が開発した摂動計算の手法をコンピュータによる完全自動化することに成功し、木下・仁尾が2005年に発表した4次の項の計算を追試した所、そのプログラム20万行中の6行に誤りがあり、計算値を訂正する必要があることが分かったという。

なお、最近の木下の姿が、2008年4月9日[木曜]朝日新聞夕刊(東京本社3版)第1面掲載の「素粒子の狩人」第4回に報じられている。

    次の文書も参考にされたい:
  1. M. Nio (RIKEN) "Automated Calculation Scheme for αn Contributions of QED to Lepton g-2: Diagrams without Lepton Loops" Feb. 7, 2006 KEK大型シミュレーション研究ワークショップ「超高速計算機が切り開く計算物理学の展望」
  2. M. Nio (RIKEN) 「レプトンg-2のQED高次補正」December 1-2, 2008 「計算科学による素粒子・原子核・宇宙の融合」筑波大学
  3. G. Gabrielse, D. Hanneke, T. Kinoshita, M. Nio, and B. Odom. "New Determination of the Fine Structure Constant from the Electron g Value and QED" Phys. Rev. Lett. 97, 030802 (2006) [4 pages]
  4. T. Aoyama, M. Hayakawa, T. Kinoshita, M. Nio "Revised value of the eighth-order QED contribution to the anomalous magnetic moment of the electron" arXiv:[hep-ph]0712.2607v2

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2009年3月21日 (土)

メモ: 岩波書店 [ディラック 量子力學 原書第4版] の誤植及び微妙訳

私が ディラック (Paul Adrien Maurice Dirac) の名前を初めて聞いたのは、たしか中学生だったか小学生の時だったと思う。物理学の啓蒙書ででも聞きかじったのだろう (ガモフのトムキンス物--「不思議の国のトムキンス」とか--など読み散らしていたのだ)。物理学的内容など分かる訣もなく (これは確かに小学生の時だが、友達に「E = mc^2 って知ってる?」と聞かれてヘドモドした記憶がある)、「天才物理学者」達の逸話に無闇と興奮していただけだった。

その中でも、ディラックの逸話は印象的だった。例えば、ある婦人 (今、ネットで調べてみたら、ロシアの実験物理学者ピョートル・カピッツァ --Пётр Леонидович Капица-- の2度目の夫人 Анна Алексеевна らしい。ウェブページ "Paul Dirac" 参照) が、編み物をしているのを見て、数学 (位相幾何) 的に言って、その編み方とは別の編み方が可能だと気付き、それをそのご婦人に説明した所、彼女に、それは昔から良く知られていて「裏編み」と呼ばれていると言われてしまった。。。(つまり、彼女は「表編み」をしていた訣です。)

大学に入ってから、教養学部の、物理や化学の参考書として「ディラック」に再び出会う訣だが、読んでみると、何とも咀嚼しづらかった。これは、勿論私が「劣等生」だったと云うこともあるだろう。何しろ、化学の、分子軌道か何かの授業中に、講師が「 "self consitent theory" は通常『自己無道着理論』と呼ばれるが、『自己満足の理論』とも呼ばれる」と云うジョークを飛ばしたのだが、化学の授業で覚えたは、そのことだけだったりするのだ。

しかし、咀嚼しづらかった別の理由の一つは、当時既に、内容が微妙に陳腐化していたせいもあったろうが (なにしろ「量子力学」ではなくて「量子力學」だからね。ただ、ディラックの名誉のために付言するなら、「量子力學」の内容あるいは表現が陳腐化したのは、ディラック自身の偉業の結果だった。彼の量子電磁気学 (Quantum Electrodynamics/QED) は、現在爆発的成長を遂げた場の量子論の鏑矢となったし、超関数論成立の主要動機の一つは、当初数学的に厳密な根拠が与えられていなかったディラックのデルタ関数の合理化だった)、やはり、大きかったのは、量子力学そのものの「分かりにくさ」(と、当然、私の頭の悪さ) だったろう。

量子論の認識論的な「異常性」はさておき (いや、実は「さておき」ではない筈なのだが、ここでは兎に角「さておき」)、何と言うか「結果オーライ」的な「論理」の進展に私は付いて行けなかったのだ。

「こんなことをしてどうして間違えないでいられるのだろう」と立ちすくむ凡人の呟きを余所に、天才は量子の世界を疾走する。

そう云う訣で、「量子力學」に挫折したのだが、それがずっと心に残っていて (まぁ、「虎馬」と云うヤツだな)、時々思い出す度に「そのうち、また挑戦してみよう」と云う呪文で、記憶の亡霊を封印してきたのだ。

しかし、最近アハラノフ・ボーム効果に就いて少し勉強した ([nouse: アハラノフ・ボーム効果とその実証実験 (本ブログ「サニャック効果」関連記事の余談として)] 参照) ついでに、意を決して「量子力學」も強引に通読してみた (ただし「附録 近似的な解き方」は、読んでいない。また、「譯者の註」も必要に応じて参考しただけである)。

読後感は、「名著であることには異存はないのだけれども、やはり既に『歴史的文書』になっている」と云うものだった。

その際若干の誤植に気が付いた。そこで、以下、[ディラック 量子力學 原書第4版] (朝永振一郎・玉木英彦・木庭二郎・大塚益比古・伊藤大介共訳。岩波書店 1968年4月。ISBN-10: 4000061232 ISBN-13: 978-4000061230) の誤植に就いて纏めておく。利用したのは、私の手元にある第5刷 (1971年12月) である。ただし、単純に活字が欠落していることが明白であると思われるもの (「刷り」によって異なるだろうから、例になるかどうか分からないが、手元のものから挙げておくと p.160 の (29) 式で、指数関数の肩にかかっている式中の y が欠けていたり、p.235 の4行目の1つ目の \alpha に付くプライムは2つでなければならないのが1つになっていたりする) は、無視した。また、適宜、みすず書房刊のリプリント版原書 ("The Principles of Quantum Mechanics. 4th ed." ) を援用する。

併せて、「誤訳」と言えないまでも、翻訳として微妙な部分も纏めておいた。

一つ釈明しておくと、「誤植」・「微妙訳」の指摘と言っても、別に、原書全体と訳本を逐一対照させて検討した訣ではない。あくまでも、作業の基本は、訳本を読んでいて意味の通じないところと、そして、それに対して、私の一存で妥当と思われるような変更を並記しただけのことである。と云う訣で、見落とし・見損ないは当然あり得る。ただし、勿論、指摘した部分に就いて、原書の対応箇所に当たり「裏を取る」ぐらいのルーチンワークはしてある。その結果に就いては「備考」に記した。

岩波書店 [ディラック 量子力學 原書第4版] 正誤表
Chap.V-§31 p.165 l.14
\bra{a(q)\partialdiff{b(q)}{q_r}}\bra \bracket{{a(q)\partialdiff{b(q)}{q_r}}}
備考: 式 (41) の左辺の2番目のブラはケットにすべき。原書 p.123 l.19 from the bottom では正しく表記されている。
Chap.VI-§35 p.191 l.8 from the bottom
無限の回轉 無限小の回轉
備考: 原書 p.143, l.5 from the bottom では "infinitesimal ones". また訳文2行前では "infinitesimal rotations" の対応箇所が「無限小の回転」と訳されている。
Chap.VI-§41 p.222 l.4
\mathcal{H}_z + \hbar\sigma_z m_z + \hbar\sigma_z
備考: 原書 p.166 l.7 では正しく表記されている。
Chap.VII-§45 p.236 l.8 from the bottom
(3) (31)
備考: 式番号の間違い
Chap.VIII-§52 p.271 l.12
\absolutevalue{\bracketo{k}{V}{P^\prime\omega\chi d^\prime}} \absolutevalue{\bracketo{k}{V}{P^\prime\omega\chi\alpha^\prime}}
備考: 式(51) の最終辺の被積分関数中で \alphad と取り違えている。原書 p.203 l.10 では正しく表記されている。
Chap.VIII-§53 p.275 l.5 from the bottom
吸収の係數 (59) と, 放出の係數 (56) を 吸収の係數 (59) と放出の係數 (56) との積を
備考: 原書 p.206 ll.10-9 from the bottom では "the absorption coefficient (59) multiplied by the emission coefficient (56)" と、積を作ることが明示されている。
Chap.X-§60 p.311 l.5
\delta b_{x_r} \delta_{bx_{r}}
備考: 式 (27) 右辺中 \delta の後の b は、下付きの添字。原書 p.230 the bottom line では正しく表記されている。
Chap.X-§62 p.319 欄外
§61 §62
備考: 節番号の間違い。
Chap.XI-§69 p.352 l.3 from the bottom
-c\alpha_1 c\alpha_1
備考: マイナス記号は余計。原書 p.263 l.17 from the bottom では正しく表記されている。
Chap.XI-§69 p.353 l.5
\hbar/2mc^2 h/2mc^2
備考: \hbarh の誤り。原書 p.263 l.10 from the bottom では正しく表記されている。訳書の前2行の2か所で h であることにも注意。
Chap.XI-§73 p.364 l.4
\frac{H^\prime}{mc^2} = \left(1 + \frac{\alpha^2}{s_2}\right)^{-\frac{1}{2}} \frac{H^\prime}{mc^2} = \left(1 + \frac{\alpha^2}{s^2}\right)^{-\frac{1}{2}}
備考: s にかかる添字 2 は、下付きではなく上付き。原書 p.272 l.5 では正しく表記されている。
Chap.XI-§73 p.364 ll.5-4 from the bottom
この場合には, c_s の係數に a を掛け {c^\prime}_s の係數に a_2 を掛けて加え合わせると, この場合には, c_s の係數に a_1 を掛け {c^\prime}_s の係數に a を掛けて加え合わせると,
備考: 原書 p.272 では the first coefficient (c_s) と the second coefficient ({c^\prime}_s) に就いて "In this case we get, multiplying the first coefficient by a_1 and the second by a and adding," (ll.10-9 from the bottom) と正しく表記されている。
Chap.XII-§76 p.382 l.6 from the bottom
-(8\pi)^{-1}\mathcal{A}_r\mathcal{A}^{ss}_rd^3\mathbf{x} -(8\pi)^{-1}\int\mathcal{A}_r\mathcal{A}^{ss}_rd^3\mathbf{x}
備考: 式左辺で積分記号が抜けている。原書 p.287 l.4 では正しく表記されている。ちなみに、原書では \mathbf{x} はボールド体ではなくナミ字。他にも同様な箇所がある。少なくともこの本の範囲内では、趣味とか習慣の問題 (ともに大変重要な要素だが) であって、どちらが正しいと云うわけあいのものでもあるまい。
Chap.XII-§76 p.383 l.3
H_{FL}\!\! =\! (8\pi)^{-1}\!\!\int\!\{(U\!-\!A_0)^r(U\!+\!A_0)^r\! + (V^{rr}\!\!-\!B_0)(V^{ss}\!\!+\!B_0)\}d^3\mathbf{x}
備考: この式には、番号 (49) を付けねばならない。原書 p.287 l.12 では正しく表記されている。ちなみに、原書では \mathbf{x} はボールド体ではなくナミ字。
Chap.XII-§77 p.388 ll.13-14
光子の各状態あたり半エネルギー量子よりなる無限大の數項 光子の各状態あたり半エネルギー量子づつが寄与してなる無限大の項
備考: 原書 p.291 ll.2-1 from the bottom の "an infinite numerical term, consisting of a half-quantum of energy for each photon state." を参照。訳書のままだと、「項」が複数あるように見える。しかし、「無限大の數の項」とすると、日本語としてこなれない。ここは "numerical" を敢えて訳す必要はないだろう。
Chap.XII-§78 p.389 l.4 from the bottom
第2量子化によって, \psi は §65 の \bar{\eta} のように 第2量子化によって, \psi 等は §65 の \bar{\eta} 等のように
備考: この文章の内容には \psi, \bar{\psi}, \eta, \bar{\eta} と複数種類の関数が関わるので、そのことを明示的に示すよう「等」を付け加える必要がある。原書 p.293 ll.3-4 でも "The second quantization makes the \psi's into operators like the \bar{\eta}'s of §65," と複数形になっている。
Chap.XII-§78 p.395 ll.13-21
下記参照
Chap.XII-§79 p.399 ll.11-12
\begin{eqnarray*}&&[\kappa(\mathbf{x},x^\ast_0),\ \lambda(\mathbf{x}^\prime,x^\ast_0)] = [\kappa(\mathbf{x},x_0)+\epsilon v_r x_r[\kappa_{\mathbf{x}},H],\ \lambda(\mathbf{x}^\prime,x_0)+\epsilon v_s x^\prime_s[\lambda_{\mathbf{x}^\prime},H]] \\&&\quad =[\kappa(\mathbf{x},x_0),\ \lambda(\mathbf{x}^\prime,x_0)] + \epsilon v_s x^\prime_s[\kappa_{\mathbf{x}}, [\lambda_{\mathbf{x}^\prime},H]] + \epsilon v_r x_r[[\kappa_{\mathbf{x}},H], \lambda_{\mathbf{x}^\prime}]end{eqnarray*}
備考: 式 (103) の前半部分 (この引用ではスペースが少ないため折り畳んであるが、訳書ではもともとは2行に書かれいてる)。実は、数式としては誤っていない。また、原書 (p.301 ll.2-4) とも一致する。それでも式の全体の流れの統一の観点から言ったら、添え字の s は、4箇所全て r に直した方が良いだろう。実際、反交換子関係に就いての対応する式 (104) では r で統一されている。
Chap.XII-§79 p.400 ll.6-7
我々は方方で \epsilon のべきまで式を計算し, \epsilon^2 は無視してきた. 上記 \epsilon の冪式として計算した箇所においては、\epsilon^2 の項は無視された。
備考: 原書 p.301 ll.8-7 from the bottom では "At several places we worked out expressions in powers of \epsilon and neglected \epsilon^2." ここで "several" は敢えて訳す必要はあるまい。訳すにしても、「方方」などとしてはいけない。
Chap.XII-§80 p.401 l.9 from the bottom
\psi_{a{\mathbf{x}}},\ j_{0{\mathbf{x}}}] [\psi_{a{\mathbf{x}}},\ j_{0{\mathbf{x}^\prime}}]
備考: 式 (109) の左辺。原書 (p.302 the bottom line) でも同じなのだが、1つ前の式を見れば分かるように、荷電密度の添字 \mathbf{x} にはプライムを付けて \mathbf{x}^\prime にする必要がある。
Chap.XII-§81 p.406 l.7
\zeta^\ast_{\mathbf{bp}+\mathbf{k}\hbar} \zeta^\ast_{b\mathbf{p}+\mathbf{k}\hbar}
備考: 式 (120) での被積分関数中の \zeta^\ast の添え字でボールド体の \mathbf{b} は、ナミ字の b にする必要がある。原書 (p.306 l.4 from the bottom) では正しく表記されている。

[量子力學] の翻訳は、「意味を取る」と云う観点からだけ見るなら、概ね出来の良いものだ。ただ、(僅かな比較だけから判断してもうしわけないが) 訳者たちには、原文の「雰囲気」とか「ニュアンス」とかを伝えると云う努力はしなかったようだ。[量子力學]の訳文からは、訳者たちが行なったのは、原文を、単文に分解して、それぞれを直訳した後、英文を参照にしつつも、結局は和文の文脈の中で、適宜、論理的・物理的整合性に従って、訳文の文章を再構成していったと云う印象を受ける。そして、実を言うと、それで良かったので、ディラックの文章そのものが文飾に凝ったと云った類いのものではない。勿論、如何なる文章もその文化・歴史的背景を背負っているから、作者の意図に関わらず「雰囲気/ニュアンス」は発生する。しかし、ザッと見た限りでは、ディラックの文章には、「雰囲気/ニュアンス」が重要な意味を担うと云ったことはありそうもない。実際、彼自身は逸話の多い人で、そういった意味では、文学的対象になりうるのだが、その一方で、彼は文学的営為とは無縁であったらしいことが、その逸話自体から伺える (彼は、詩を書いていると云うオッペンハイマー (J. Robert Oppenheimer) に向かってこう言っている, "I do not see how a man can work on the frontiers of physics and write a poetry at the same time." 「物理学の最前線で活動する一方で、同時に詩を書けるなんて、僕には訣が分らない」)。

だから [量子力學] を「名訳」と呼ぶのは「贔屓の引き倒し」になりかねないにしても、「誤訳」らしい「誤訳」がほぼない (らしい) ことだけでも、十分優れていると言って良い。これは、訳者たちが、内容をしっかり理解していて、英文として日本語にしづらいところは、穏当な「意訳」をすることができたからだ。私が [量子力學] を読んでいて、「こう云う日本語になる英文ってあるのだろうか?」と感じて、原文を当たった所、確かに (少なくとも翻訳の非専門家にとっては) ヤヤ訳しづらいところだったと云うことが数度あった。と言うか、ある意味、[量子力學]全体が「穏当な意訳」からなっているとも言えるかもしれない。

しかし、残念ながら第 XII 章の翻訳品質は、若干落ちる。何か、翻訳に不慣れな人が訳した趣きがあるのだ。それは、自分の英文理解に自信がなく、「手探り」のまま訳しているとでも形容したら良いのかもしれない。。

例えば、XII-§78/p.394 ll.14-19 (原書 p.296 the bottom line - p.297 l.5) の反交換関係が満たすべき性質の箇条書きで "it" を「それ」と訳してしまっているため、日本語としてこなれていないが、ここは、すべて「反交換関係」を使うところだろう。

あるいはまた、XII-§76/p.380 ll.11 and 16 (原書 p.285 ll.14 and 20) で、原文の「波長が零でない波」は、「波数が零でない波」の思い違いだろうと云う正しい指摘を訳者は「譯者の註」(p.465) でしているにも関わらず、訳文では「波長」を温存しているのは、訳者が自分の物理学理解に自信がないためではなく、英語理解に自信がないことのあらわれと見てよい (もっとも「譯者の註」での説明は、大袈裟のような気がするが)。

そうした「不慣れな訳文」の中で、私が一番違和感を覚えたのは XII-§78/p.395 ll.13-21 (原書 p.297 l.8 from the bottom - p.298 l.2) だ。原文と対応させてみると、間違っているのではないのだが、もっと「普通の日本語」に訳せるだろうと云う気になる。これは、ヤヤ長いので、上記の表には纏めず、以下に、その概要を示すことにした。

まず、原文を示す:

Thus (l^\mu\alpha_\mu + S\alpha_m)_{ab}K_{ba}(x, x^\prime) (87)
should be invariant with K_{ab}(x, x^\prime) given by (85), and its invariance would be sufficient to ensure the invariance of the anticommutation relations. We get for (87)

<br />
\begin{eqnarray*}<br />
&&h^{-3}\!\!\int\Sigma\!\frac{1}{2}(l^\mu\alpha_\mu\! +\! S\alpha_m)_{ab}(p_0\! +\! \alpha_rp_r\! +\! \alpha_mm)_{ba}e^{-i(x-x^\prime)\cdot p/\hbar}p^{-1}_0d^3p \\<br />
&&\quad = h^{-3}\!\!\int\!\Sigma\frac{1}{2}\{(l_0\! -\! l_s\alpha_s\! +\! S\alpha_m)(p_0\! +\! \alpha_rp_r\! +\! \alpha_mm)\}_{aa}e^{-i(x-x^\prime)\cdot p/\hbar}p^{-1}_0d^3p \\<br />
&&\quad = h^{-3}\!\!\int\!\Sigma{2}(l_0p_0\! -\! l_rp_r\! +\! Sm)e^{-i(x-x^\prime)\cdot p/\hbar}p^{-1}_0d^3p. \qquad \qquad \qquad (88)<br />
\end{eqnarray*}<br />

This is Lorentz invariant because the differential element p^{-1}_0d^3\mathbf{p} is Lorentz invariant.
--P.A.M. Dirac "The Principles of Quantum Mechanics" 4th ed. Oxford University Prerss (1958) pp.297-298 (XII-§78)

これに対する [量子力學] の訳文は:

從って (85) で與えられる K_{ab}(x, x^\prime) について

(l^\mu\alpha_\mu + S\alpha_m)_{ab}K_{ba}(x, x^\prime) (87)

が不變でなければならない。そして、これが不變であることが、反交換關係の不變性を保証するのに十分である. (87) として,

<br />
\begin{eqnarray*}<br />
&&h^{-3}\!\!\int\!\Sigma\frac{1}{2}(l^\mu\alpha_\mu\! +\! S\alpha_m)_{ab}(p_0\! +\! \alpha_rp_r\! +\! \alpha_mm)_{ba}e^{-i(x-x^\prime)\cdot p/\hbar}p^{-1}_0d^3\mathbf{p} \\<br />
&&\quad = h^{-3}\!\!\int\!\Sigma\frac{1}{2}\{(l_0\! -\! l_s\alpha_s\! +\! S\alpha_m)(p_0\! +\! \alpha_rp_r\! +\! \alpha_mm)\}_{aa}e^{-i(x-x^\prime)\cdot p/\hbar}p^{-1}_0d^3\mathbf{p} \\<br />
&&\quad = h^{-3}\!\!\int\!\Sigma{2}(l_0p_0\! -\! l_rp_r\! +\! Sm)e^{-i(x-x^\prime)\cdot p/\hbar}p^{-1}_0d^3\mathbf{p}. \qquad \qquad \qquad (88)<br />
\end{eqnarray*}<br />

が得られる. 微分要素 p^{-1}_0d^3\mathbf{p} がローレンツ不變であるから、この式はローレンツ不變である。
--P.A.M. ディラック [ディラック 量子力學 第4版] 東京 岩波書店 (1968) 朝永振一郎・玉木英彦・木庭二郎・大塚益比古・伊藤大介共訳 p.395 ll.13-21 (第XII章第78節)

こまかい翻訳技量の難点をイチイチあげつらっても仕方がないので、私なりの訳文を示すだけにしておく:

と云う訣で (85) で表わされる K_{ab}(x, x^\prime)

(l^\mu\alpha_\mu + S\alpha_m)_{ab}K_{ba}(x, x^\prime) (87)

とは、不変量であるか否かが一致することなる。従って、反交換関係の不変性を証明するには (87) の不変性を証明しさえすれば良い。そこで (87) を計算すると

<br />
\begin{eqnarray*}<br />
&&h^{-3}\!\!\int\!\Sigma\frac{1}{2}(l^\mu\alpha_\mu\! +\! S\alpha_m)_{ab}(p_0\! +\! \alpha_rp_r\! +\! \alpha_mm)_{ba}e^{-i(x-x^\prime)\cdot p/\hbar}p^{-1}_0d^3\mathbf{p} \\<br />
&&\quad = h^{-3}\!\!\int\!\Sigma\frac{1}{2}\{(l_0\! -\! l_s\alpha_s\! +\! S\alpha_m)(p_0\! +\! \alpha_rp_r\! +\! \alpha_mm)\}_{aa}e^{-i(x-x^\prime)\cdot p/\hbar}p^{-1}_0d^3\mathbf{p} \\<br />
&&\quad = h^{-3}\!\!\int\!\Sigma{2}(l_0p_0\! -\! l_rp_r\! +\! Sm)e^{-i(x-x^\prime)\cdot p/\hbar}p^{-1}_0d^3\mathbf{p}. \qquad \qquad \qquad (88)<br />
\end{eqnarray*}<br />

が得られるが、微分要素 p^{-1}_0d^3\mathbf{p} はローレンツ不変であるから、この式もローレンツ不変である。


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2009年2月17日 (火)

ニール・アシュビー「GPS における相対論」第1章及び第2章訳文 (草稿)

このサイトに、かなりの頻度で、[GPS 相対論] や、これに類するキーフレーズでの訪問される方々がいらっしゃる。たしかに、このサイトでは、[nouse: 飛行機に原子時計を載せて・・・] (2004年9月9日[木]) や [nouse: [飛行機に原子時計を載せて・・・] 補足: 相対論の話を少しばかり] (2007年4月17日[火]) などで GPS (Global Positioning System) に触れてはいるのだが、詳しいものではない。

もし詳細な議論をお望みなら、上記2記事で引用している "Relativity in the Global Positioning System" (Neil Ashby) を参照なさることをお薦めする。私が、ネットをザッと調べた範囲では、GPS への相対論の適用に就いてこれが一番包括的な記述であるように思われる (もっとも、私自身は、この文献の数か所を走り読みしただけで、内容を把握しているとは到底言えない。それでも、「一番包括的」などと言うのは、GPS に就いて詳しく説明した文書がネット上では、それほど少ないからである)。

そこで、紹介かたがた、以下に、"Relativity in the Global Positioning System" の第1章と第2章 (及び「要約」) の翻訳を試みることにした。この文書の「肝」は、第3章以降ではないかとも思われるが、今のところそこまでは手が回らないので、勘弁していただくことにする。それに、第2章ではサニャック効果について一応はまともな議論 (つまり、簡略化されているとは言え、一般相対論に従った解説) がされていて、これもネット上ではなかなか見られないものなので、それなりの価値があると言えるだろう。

なお、私が翻訳の底本とした "Relativity in the Global Positioning System" は a Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 2.0 Germany License によって公開されている。

原文では、図や参考文献その他へのリンクのための anchor タグが数多く挿入されているが、この訳文中では機能しないため、それらは全て削ってある(第1図については、原文ではリンクされている先の大判のグラフを --そのままでは幅が広すぎて、このブログ画面には収まらないので、やや縮小して-- 訳文中に示すようにした) 。従って、参考文献番号や View Equation は「お飾り」にしかなっていないが、底本画面との見かけの対照性を維持するために残してある。


Relativity in the Global Positioning System

Neil Ashby
Dept. of Physics, University of Colorado
Boulder, CO 80309–0390
U.S.A.

'External link'http://www.colorado.edu/physics/Web/directory/faculty/ashby_n.html

This article has been revised on 21 June 2007 (see changes in detail).

Abstract

The Global Positioning System (GPS) uses accurate, stable atomic clocks in satellites and on the ground to provide world-wide position and time determination. These clocks have gravitational and motional frequency shifts which are so large that, without carefully accounting for numerous relativistic effects, the system would not work. This paper discusses the conceptual basis, founded on special and general relativity, for navigation using GPS. Relativistic principles and effects which must be considered include the constancy of the speed of light, the equivalence principle, the Sagnac effect, time dilation, gravitational frequency shifts, and relativity of synchronization. Experimental tests of relativity obtained with a GPS receiver aboard the TOPEX/POSEIDON satellite will be discussed. Recently frequency jumps arising from satellite orbit adjustments have been identified as relativistic effects. These will be explained and some interesting applications of GPS will be discussed.

グローバル・ポジショニング・システムにおける相対論

ニール・アシュビー
アメリカ合衆国コロラド州 80309–0390 ボウルダー市
コロラド大学物理学科

'External link'http://www.colorado.edu/physics/Web/directory/faculty/ashby_n.html

この文書は2007年6月21日に改訂されている。(「変更点の詳細」を参照されたい)

要約
グローバル・ポジショニング・システム (Global Positioning System/GPS) は、高精度で安定した原子時計 (衛星に搭載されたもの及び地上局に設置されたものの双方) を用いて、全世界で位置及び時刻の決定が出来るようにするためのシステムである。こうした原子時計には、重力及び運動が及ぼす影響による周波数シフトが発生するが、それは、様ざまな相対論的な影響を慎重に考慮しないならば、システムが機能しなくなる程に大きなものである。本文書では、GPS を用いた航行案内の概念的基礎を、特殊及び一般相対論に基づいて議論する。考慮すべき相対論における原理及び効果としては、光速度の不変性、等価原理、サニャック効果、時間遅延 (time dilation)、重力による周波数シフト及び、同時性が相対的であることが挙げられる。TOPEX/POSEIDON 衛星搭載の GPS 受信器による相対論の検証に就いても論じられる。最近発生した、衛星軌道調整に伴う周波数跳躍は、相対論的な効果であったことが解明された。こうしたことの説明が与えられ、また GPS の興味深い応用の幾つかが論ぜられる。

"Relativity in the Global Positioning System"
Neil Ashby
http://www.livingreviews.org/lrr-2003-1
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.
Problems/comments to livrev@aei.mpg.de

訳註


  1. http://www.colorado.edu/physics/Web/directory/faculty/ashby_n.html に就いては、このサイトで内容を紹介済みである。[nouse: Neil Ashby に就いて: 相対論の実用] (2007年4月26日[木]) を参照されたい。

  2. "changes in detail"/「変更点の詳細」へは、底本 (Relativity in the Global Positioning System) 内部からでないとでないと辿りつけないようだ。


1 Introduction

The Global Positioning System (GPS) can be described in terms of three principal “segments”: a Space Segment, a Control Segment, and a User Segment. The Space Segment consists essentially of 24 satellites carrying atomic clocks. (Spare satellites and spare clocks in satellites exist.) There are four satellites in each of six orbital planes inclined at &#x2218; 55 with respect to earth’s equatorial plane, distributed so that from any point on the earth, four or more satellites are almost always above the local horizon. Tied to the clocks are timing signals that are transmitted from each satellite. These can be thought of as sequences of events in spacetime, characterized by positions and times of transmission. Associated with these events are messages specifying the transmission events’ spacetime coordinates; below I will discuss the system of reference in which these coordinates are given. Additional information contained in the messages includes an almanac for the entire satellite constellation, information about satellite vehicle health, and information from which Universal Coordinated Time as maintained by the U.S. Naval Observatory – UTC(USNO) – can be determined.

1 序論

グローバル・ポジショニング・システム (GPS) は、大きく「宇宙」・「管制」・「利用者」の3つの部分に分けて説明することができる。宇宙部分は、本質的には、原子時計を搭載した24基の衛星からなる (予備の衛星、及び衛星内には予備の原子時計が存在する)。これら24基の衛星は、地球の赤道面に対し &#x2218; 55 傾斜した6枚の軌道平面上の各々にある4基の衛星からなっており、地球上のどの地点からも、そこでの地平線/水平線上空に、ほぼ常時4基以上の衛星が存在するように分布されている。原子時計には、各衛星から送信される時刻信号が割り当てられている。こうした信号送信は、送信位置及び送信時刻により特徴づけられる時空内での一連の事象として考えることができる。これらの事象に伴って、送信と云う事象の時空座標を特定するメッセージが送られる。こうした座標を規定する基準座標系に就いては、後述する。メッセージには、付加的な情報として、衛星系全体の航行暦 (almanac) と、衛星体の作動状態情報と、及び米国海軍天文台 (U.S. Naval Observatory/USNO) 管理担当分の協定世界時 (Universal Coordinated Time/UTC)、つまり UTC(USNO) を導き出すことが可能な情報とが含まれている。


The Control Segment is comprised of a number of ground-based monitoring stations, which continually gather information from the satellites. These data are sent to a Master Control Station in Colorado Springs, CO, which analyzes the constellation and projects the satellite ephemerides and clock behaviour forward for the next few hours. This information is then uploaded into the satellites for retransmission to users.
管制部分は、GPS 衛星からの情報を継続的に収集する幾つかの地上監視局からなる。そうしたデータは、コロラド州コロラド・スプリングズの主管制局に送られ、そこで衛星系の解析及び、以後数時間分の衛星軌道位置及び時刻推移の計画が策定される。この情報は、衛星へとアップロードされて、利用者へ配信される。


The User Segment consists of all users who, by receiving signals transmitted from the satellites, are able to determine their position, velocity, and the time on their local clocks.
利用者部分は、信号から発信された信号を受信して、自身の位置・速度及び地域計時での時刻を決定することが可能な全ての利用者からなる。

The GPS is a navigation and timing system that is operated by the United States Department of Defense (DoD), and therefore has a number of aspects to it that are classified. Several organizations monitor GPS signals independently and provide services from which satellite ephemerides and clock behavior can be obtained. Accuracies in the neighborhood of 5–10 cm are not unusual. Carrier phase measurements of the transmitted signals are commonly done to better than a millimeter.
GPS は、米国防衛総省 (United States Department of Defense/DoD) により運営されている航行案内及び計時システムであるため、機密扱いになっている局面が幾つか存在する。幾つかの機関が、個別に、GPS 信号を監視して、衛星軌道位置及び時刻推移が分かるようにするサービスを提供している。5–10 cm 程度の精度も稀なことではない。発信信号の搬送波位相測定も広く行なわれており、サブミリメートルの精度が得られる。


GPS signals are received on earth at two carrier frequencies, L1 (154 &#x00D7; 10.23 MHz) and L2 (120 &#x00D7; 10.23 MHz). The L1 carrier is modulated by two types of pseudorandom noise codes, one at 1.023 MHz – called the Coarse/Acquisition or C/A-code – and an encrypted one at 10.23 MHz called the P-code. P-code receivers have access to both L1 and L2 frequencies and can correct for ionospheric delays, whereas civilian users only have access to the C/A-code. There are thus two levels of positioning service available in real time, the Precise Positioning Service utilizing P-code, and the Standard Positioning Service using only C/A-code. The DoD has the capability of dithering the transmitted signal frequencies and other signal characteristics, so that C/A-code users would be limited in positioning accuracy to about &#x00B1;100 meters. This is termed Selective Availability, or SA. SA was turned off by order of President Clinton in May 2000.
地上で受信される GPS 信号の搬送波周波数は、L1 (154 &#x00D7; 10.23 MHz) と L2 (120 &#x00D7; 10.23 MHz) の2つがある。L1 搬送波は、2種類の擬似乱数雑音コードで変調されている。そのうちの1つは、1.023 MHz で変調されているもので、粗精度/捕捉コード (Coarse/Acquisition) 又は C/A コードと呼ばれる。他方は、10.23 MHz で変調され暗号化されているもので、P-コードと呼ばれている。P コード受信器は、L1 と L2 の双方の周波数を利用可能であって、電離層遅延の補正が可能であるのに対し、民間の利用者は C/A-コードのみの利用が可能である。従って、実時間で利用可能な位置決定サービスには、P-コードを用いる高精度位置決定サービスと、C/A-コードのみを利用する標準的位置決定サービスとの2つのレベルが存在することになる。国防総省は、送信信号の周波数その他の信号特性にディザリングを掛けることで、C/A-コード利用者の位置決定精度が、&#x00B1;100 メートル程度に限定されるようにすることが出来る。これは、選択的利用可能性 (Selective Availability/SA) と名付けられている。選択的利用可能性は、2000年5月にクリントン大統領の命令により停止された。





Figure 1
Figure 1: Typical Allan deviations of Cesium clocks and quartz oscillators, plotted as a function of averaging time &#x03C4;.
第1図: 平均化時間 &#x03C4; の関数として示されたセシウム原子時計及び水晶発振器における典型的なアラン偏差 (Allan deviation)。


The technological basis for GPS lies in extremely accurate, stable atomic clocks. Figure 1View Image gives a plot of the Allan deviation for a high-performance Cesium clock, as a function of sample time &#x03C4;. If an ensemble of clocks is initially synchronized, then when compared to each other after a time &#x03C4;, the Allan deviation provides a measure of the rms fractional frequency deviation among the clocks due to intrinsic noise processes in the clocks. Frequency offsets and frequency drifts are additional systematic effects which must be accounted for separately. Also on Figure 1View Image is an Allan deviation plot for a Quartz oscillator such as is typically found in a GPS receiver. Quartz oscillators usually have better short-term stability performance characteristics than Cesium clocks, but after 100 seconds or so, Cesium has far better performance. In actual clocks there is a wide range of variation around the nominal values plotted in Figure 1View Image.
GPS の技術的な基礎となっているのは、極めて正確で安定した原子時計である。図 1View Image には、サンプル時間の関数として高性能セシウム時計のアラン偏差が表示されてる。幾つかの時計を、初めに同期化してから、時間&#x03C4; の経過につれて互いを比較すると、アラン偏差は、時計に固有な雑音過程による、時計同士間の二乗平均平方根 (rms) 周波数偏差比 (fractional frequency deviation) を表わす。周波数オフセット及び周波数ドリフトも、別途考慮する必要のある構造的効果である。図 1View Image には、GPS 受信器に典型的に見られるような水晶発振器のアラン偏差も表示してある。水晶発振器は、通常、短期の安定特性では、セシウム時計よりも優れいてるが、100秒程度を越えると、セシウム時計の方が断然優れた性能を示す。実際の時計の変動域は、図 1View Image に示された公称値を含む幅広いものである。


The plot for Cesium, however, characterizes the best orbiting clocks in the GPS system. What this means is that after initializing a Cesium clock, and leaving it alone for a day, it should be correct to within about 5 parts in 1014, or 4 nanoseconds. Relativistic effects are huge compared to this.
しかしながら、このセシウム時計に就いてのグラフは、GPS システムにおいて軌道上にある時計として最良の様態を特徴づけるものなのである。これはつまり、セシウム時計は、初期化された後、1日放置されるなら、1014 分の 5 程度、言い換えると、4 ナノ秒ぐらいまでの補正が必要になると云うことである。相対論的な効果は、これと比較して非常に大きいのである。


The purpose of this article is to explain how relativistic effects are accounted for in the GPS. Although clock velocities are small and gravitational fields are weak near the earth, they give rise to significant relativistic effects. These effects include first- and second-order Doppler frequency shifts of clocks due to their relative motion, gravitational frequency shifts, and the Sagnac effect due to earth’s rotation. If such effects are not accounted for properly, unacceptably large errors in GPS navigation and time transfer will result. In the GPS one can find many examples of the application of fundamental relativity principles. These are worth careful study. Also, experimental tests of relativity can be performed with GPS, although generally speaking these are not at a level of precision any better than previously existing tests.
この文書の目的は、GPS において相対論的な効果が如何に考慮されているかを説明することにある。時計は低速度であり、地球近辺での重力場は弱いとは言え、そられは、重大な相対論的効果を引き起こす。そうした効果としては、時計の相対的運動による1次ドップラー周波数シフトと2次ドップラー周波数シフト、重力による周波数シフト、地球の自転によるサニャック効果が挙げられる。こうした効果を正当に考慮しないならば、認容しえないほど大きい誤差が、GPS による航行案内と時刻比較に発生することになる。GPS には、基本的な相対論的原理の応用例が数多く見られる。そうしたものは、注意深い研究に値する。また、GPS を用いて、相対論の検証実験を行なうことも可能である。もっとも、概して言えば、そうした検証実験は、既存の実験と比較して、精度が高いとは少しも言えないのだが。


The principles of position determination and time transfer in the GPS can be very simply stated. Let there be four synchronized atomic clocks that transmit sharply defined pulses from the positions rj at times tj, with j = 1,2,3,4 an index labelling the different transmission events. Suppose that these four signals are received at position r at one and the same instant t. Then, from the principle of the constancy of the speed of light,

c2&amp;#x0028;t &amp;#x2212; tj&amp;#x0029;2 = &amp;#x007C;r &amp;#x2212; rj&amp;#x007C;2, j = 1,2,3,4. &amp;#x0028;1 &amp;#x0029;

where the defined value of c is exactly 299792458 m s&#x2212;1. These four equations can be solved for the unknown space-time coordinates &#x007B;r,t&#x007D; of the reception event. Hence, the principle of the constancy of c finds application as the fundamental concept on which the GPS is based. Timing errors of one ns will lead to positioning errors of the order of 30 cm. Also, obviously, it is necessary to specify carefully the reference frame in which the transmitter clocks are synchronized, so that Eq. (1View Equation) is valid.
GPS における位置決定及び時刻比較原理は、非常に簡単に述べることができる。今、4台の同期した原子時計が、時刻 tj に、位置 rj から (ここで、添え字 j = 1,2,3,4 は、異なる送信事象を表わす)、エッジが急峻な (sharply defined) パルスを発信したものとしよう。これら 4つの信号は、位置 r において同一時刻 t に受信されたものとすると、光速度不変の原理より、

c2&amp;#x0028;t &amp;#x2212; tj&amp;#x0029;2 = &amp;#x007C;r &amp;#x2212; rj&amp;#x007C;2, j = 1,2,3,4. &amp;#x0028;1 &amp;#x0029;

が成り立つ。ただし、ここで c の定義値は、正確に 299792458 m s&#x2212;1 に等しい。こられ4つの方程式は、受信事象の未知の時空座標 &#x007B;r,t&#x007D; に就いて解くことが可能である。こうして、c 一定の原理は、GPS の基礎をなす基本概念としての応用を有している。時刻誤差が 1 ナノ秒あったとすると、位置の決定が 30 cm 程度ズレることになる。また、明らかなことだが、式 (1View Equation) が有効なものになるよう、送信側の時計を同期化するための基準座標系は慎重に指定されねばならない。


The timing pulses in question can be thought of as places in the transmitted wave trains where there is a particular phase reversal of the circularly polarized electromagnetic signals. At such places the electromagnetic field tensor passes through zero and therefore provides relatively moving observers with sequences of events that they can agree on, at least in principle.
ここで謂うところの時刻パルスとは、送信された波動の列の中で、円偏光電磁信号での特定の位相反転が起きている箇所のことと見なせる。そうした箇所では、電磁場テンソルがゼロ値を通過するため、少なくとも原理上は、相対的な運動を行なっている観測者に対し、一致可能な事象系列を提供することになる。

"Relativity in the Global Positioning System"
Neil Ashby
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訳註


  1. 恒星日 を 86164.091 秒として、その 1014 分の 5 を求めると 4.31 ナノ秒ほどになる。


2 Reference Frames and the Sagnac Effect
Almost all users of GPS are at fixed locations on the rotating earth, or else are moving very slowly over earth’s surface. This led to an early design decision to broadcast the satellite ephemerides in a model earth-centered, earth-fixed, reference frame (ECEF frame), in which the model earth rotates about a fixed axis with a defined rotation rate, &#x03C9;E = 7.2921151467 &#x00D7; 10 &#x2212;5 rad s&#x2212; 1. This reference frame is designated by the symbol WGS-84 (G873) [19, 3]. For discussions of relativity, the particular choice of ECEF frame is immaterial. Also, the fact the the earth truly rotates about a slightly different axis with a variable rotation rate has little consequence for relativity and I shall not go into this here. I shall simply regard the ECEF frame of GPS as closely related to, or determined by, the International Terrestrial Reference Frame established by the International Bureau of Weights and Measures (BIPM) in Paris.

2 基準座標系とサニャック効果

殆ど全ての GPS 利用者は、自転する地球上で固定した位置にいるか、又は、地表を非常にゆっくりとした速度で移動している。このため当初決定された設計では、地球中心地球固定基準座標系 (earth-centered, earth-fixed, reference frame/ECEF frame) モデル内での衛星軌道位置を送信することとなった。この地球モデルは、一定角速度 &#x03C9;E = 7.2921151467 &#x00D7; 10 &#x2212;5 rad s&#x2212; 1 で、固定した軸を中心にして自転している。この基準座標系には、記号 WGS-84 (G873) [19, 3] が付与されている。相対論に就いて議論する場合は、ECEF 基準座標系の具体的な選択は問題とならない。また、地球は、実際には、僅かに異なる軸を中心にし、回転速度が変動すると云う事実も、相対論上の議論には殆ど影響しないので、本文書では、この点を論じないおく。本文書では、GPS の ECEF 基準座標系とは、パリ国際度量衡局 (International Bureau of Weights and Measures/BIPM) が規定した国際地球基準座標系 (International Terrestrial Reference Frame/ITRF) と密接に関係する、もしくは、国際地球基準座標系によって決定されるものであると云うことだけにしておく。


It should be emphasized that the transmitted navigation messages provide the user only with a function from which the satellite position can be calculated in the ECEF as a function of the transmission time. Usually, the satellite transmission times tj are unequal, so the coordinate system in which the satellite positions are specified changes orientation from one measurement to the next. Therefore, to implement Eqs. (1View Equation), the receiver must generally perform a different rotation for each measurement made, into some common inertial frame, so that Eqs. (1View Equation) apply. After solving the propagation delay equations, a final rotation must usually be performed into the ECEF to determine the receiver’s position. This can become exceedingly complicated and confusing. A technical note [10] discusses these issues in considerable detail.
送信された航行案内メッセージから、利用者は、送信時刻の関数の形で、ECEF 慣性基準座標系内での衛星位置の計算値を導き出す関数が得られるだけであることは強調しておかねばならない。通常、複数の衛星からの送信時刻 tj は一致しないため、衛星の位置が指定される座標系は、計測の度に、方向が変わっている。従って、式 (1View Equation) を具体化するには、利用者は、一般には、測定の度に一定の共通な慣性座標系に対して異なる回転を与えて、式 (1View Equation) が適応するようにしなければならない。伝搬遅延方程式を解いた後には、通常 ECEF に最終的な回転を与えて、受信器の位置を決定する。これは、極めて複雑で混乱を招くものになりうる。技術上の注意点 [10] では、こうした問題点が相当に詳しく論じられている。


Although the ECEF frame is of primary interest for navigation, many physical processes (such as electromagnetic wave propagation) are simpler to describe in an inertial reference frame. Certainly, inertial reference frames are needed to express Eqs. (1View Equation), whereas it would lead to serious error to assert Eqs. (1View Equation) in the ECEF frame. A “Conventional Inertial Frame” is frequently discussed, whose origin coincides with earth’s center of mass, which is in free fall with the earth in the gravitational fields of other solar system bodies, and whose z-axis coincides with the angular momentum axis of earth at the epoch J2000.0. Such a local inertial frame may be related by a transformation of coordinates to the so-called International Celestial Reference Frame (ICRF), an inertial frame defined by the coordinates of about 500 stellar radio sources. The center of this reference frame is the barycenter of the solar system.
ECEF 基準座標系は、航行案内においては第一義的な重要性を持つとは言え、(電磁波伝搬など) 多くの物理過程は、慣性基準座標系で叙述した方が単純になる。実際、式 (1View Equation) を表現するには慣性基準座標系が必要であるのに対し、ECEF 基準座標系内において式 (1View Equation) を主張するなら、重大な誤りを犯すことになる。「慣用慣性座標系 (Conventional Inertial Frame)」に就いて言及されることがしばしばあるが、これは、原点が地球の重心に一致し、太陽系の他の天体の作る重力場の中で地球と共に自由落下しており、その z-軸が、元期 (epoch) J2000.0 における地球の角運動量の軸と一致するような慣性座標系のことである。こうした局所慣性座標系は、座標変換により、約 500 個の電波天体の座標によって定義される慣性基準座標系である所謂「国際天文基準座標系 (International Celestial Reference Frame/ICRF)」と関連付けられることができる。この基準座標系の中心は、太陽系の重心である。


In the ECEF frame used in the GPS, the unit of time is the SI second as realized by the clock ensemble of the U.S. Naval Observatory, and the unit of length is the SI meter. This is important in the GPS because it means that local observations using GPS are insensitive to effects on the scales of length and time measurements due to other solar system bodies, that are time-dependent.
GPS で用いられている ECEF 基準座標系では、時間の単位は、米国海軍天文台の時計群が実現している「SI 秒」であり、長さの単位は 「SI メートル」である。このことは、GPS を用いた局所的な観測が、時間依存的である太陽系の他の天体の長さ・時間測定尺度への効果の影響を受けないことを意味し、GPS にとり重要である。


Let us therefore consider the simplest instance of a transformation from an inertial frame, in which the space-time is Minkowskian, to a rotating frame of reference. Thus, ignoring gravitational potentials for the moment, the metric in an inertial frame in cylindrical coordinates is

2 2 2 2 2 2 &amp;#x2212; ds = &amp;#x2212; &amp;#x0028;c dt&amp;#x0029; + dr + r d&amp;#x03C6; + dz , &amp;#x0028;2 &amp;#x0029;

and the transformation to a coordinate system &#x007B;t&#x2032;,r&#x2032;,&#x03C6;&#x2032;,z &#x2032;&#x007D; rotating at the uniform angular rate &#x03C9;E is

&amp;#x2032; &amp;#x2032; &amp;#x2032; &amp;#x2032; &amp;#x2032; t = t, r = r, &amp;#x03C6; = &amp;#x03C6; + &amp;#x03C9;Et , z = z. &amp;#x0028;3 &amp;#x0029;

This results in the following well-known metric (Langevin metric) in the rotating frame:

&amp;#x0028; &amp;#x03C9;2 r&amp;#x2032;2 &amp;#x0029; &amp;#x2212; ds2 = &amp;#x2212; 1 &amp;#x2212; --E2-- &amp;#x0028;cdt&amp;#x2032;&amp;#x0029;2 + 2&amp;#x03C9;Er &amp;#x2032;2d &amp;#x03C6;&amp;#x2032;dt&amp;#x2032; + &amp;#x0028;d&amp;#x03C3;&amp;#x2032;&amp;#x0029;2, &amp;#x0028;4 &amp;#x0029; c

where the abbreviated expression &#x0028;d &#x03C3;&#x2032;&#x0029;2 = &#x0028;dr&#x2032;&#x0029;2 + &#x0028;r&#x2032;d&#x03C6;&#x2032;&#x0029;2 + &#x0028;dz &#x2032;&#x0029;2 for the square of the coordinate distance has been used.
そこで、慣性基準座標系からの変換の一番簡単な例、つまり、ミンコフスキー時空から回転基準座標系への変換を考えよう。従って、差し当たりは重力ポテンシャルは無視して、慣性基準座標系の計量を円筒座標系で表わすと

2 2 2 2 2 2 &amp;#x2212; ds = &amp;#x2212; &amp;#x0028;c dt&amp;#x0029; + dr + r d&amp;#x03C6; + dz , &amp;#x0028;2 &amp;#x0029;

となるが、ここで一様な角速度 &#x03C9;E で回転する座標系 &#x007B;t&#x2032;,r&#x2032;,&#x03C6;&#x2032;,z &#x2032;&#x007D; への変換

&amp;#x2032; &amp;#x2032; &amp;#x2032; &amp;#x2032; &amp;#x2032; t = t, r = r, &amp;#x03C6; = &amp;#x03C6; + &amp;#x03C9;Et , z = z. &amp;#x0028;3 &amp;#x0029;

を行なうなら、その結果は、回転基準座標系での周知の計量 (ランジェヴァン計量/Langevin metric)

&amp;#x0028; &amp;#x03C9;2 r&amp;#x2032;2 &amp;#x0029; &amp;#x2212; ds2 = &amp;#x2212; 1 &amp;#x2212; --E2-- &amp;#x0028;cdt&amp;#x2032;&amp;#x0029;2 + 2&amp;#x03C9;Er &amp;#x2032;2d &amp;#x03C6;&amp;#x2032;dt&amp;#x2032; + &amp;#x0028;d&amp;#x03C3;&amp;#x2032;&amp;#x0029;2, &amp;#x0028;4 &amp;#x0029; c

を導く。ただし、ここでは座標距離の平方に対する簡約化した記法 &#x0028;d &#x03C3;&#x2032;&#x0029;2 = &#x0028;dr&#x2032;&#x0029;2 + &#x0028;r&#x2032;d&#x03C6;&#x2032;&#x0029;2 + &#x0028;dz &#x2032;&#x0029;2 が用いられいてる。


The time transformation t = t&#x2032; in Eqs. (3View Equation) is deceivingly simple. It means that in the rotating frame the time variable t&#x2032; is really determined in the underlying inertial frame. It is an example of coordinate time. A similar concept is used in the GPS.
式 (3View Equation) における単純な時間変換 t = t&#x2032; は曲者である。その意味するところは、回転基準座標系においては時間変数 t&#x2032; が、実際には、前提となる慣性基準座標系により決定されると云うことである。それは座標時間の例となっている。同様な概念が GPS でも用いられている。


Now consider a process in which observers in the rotating frame attempt to use Einstein synchronization (that is, the principle of the constancy of the speed of light) to establish a network of synchronized clocks. Light travels along a null worldline, so we may set ds2 = 0 in Eq. (4View Equation). Also, it is sufficient for this discussion to keep only terms of first order in the small parameter &#x2032; &#x03C9;Er &#x2215;c. Then

&amp;#x2032;2 &amp;#x2032; &amp;#x2032; &amp;#x0028;cdt&amp;#x2032;&amp;#x0029;2 &amp;#x2212; 2-&amp;#x03C9;Er-d&amp;#x03C6;-&amp;#x0028;cdt-&amp;#x0029; &amp;#x2212; &amp;#x0028;d&amp;#x03C3;&amp;#x2032;&amp;#x0029;2 = 0, &amp;#x0028;5 &amp;#x0029; c

and solving for &#x0028;cdt&#x2032;&#x0029; yields

&amp;#x03C9;Er &amp;#x2032;2d&amp;#x03C6;&amp;#x2032; cdt&amp;#x2032; = d&amp;#x03C3;&amp;#x2032; + --------. &amp;#x0028;6 &amp;#x0029; c

さて、回転基準座標系内の観測者が "Einstein synchronization" (つまりは、光速度不変の原理) を用いて、一連の同期した時計の体系を構築しようとしたと考えてみよう。光は、ヌル世界線に沿って進行するので、式 (4View Equation) において ds2 = 0 とおいてよい。また、この議論にあっては微小なパラメータ &#x2032; &#x03C9;Er &#x2215;c の1次の項までを考えるだけで充分である。そこで

&amp;#x2032;2 &amp;#x2032; &amp;#x2032; &amp;#x0028;cdt&amp;#x2032;&amp;#x0029;2 &amp;#x2212; 2-&amp;#x03C9;Er-d&amp;#x03C6;-&amp;#x0028;cdt-&amp;#x0029; &amp;#x2212; &amp;#x0028;d&amp;#x03C3;&amp;#x2032;&amp;#x0029;2 = 0, &amp;#x0028;5 &amp;#x0029; c

が成り立つから、これを &#x0028;cdt&#x2032;&#x0029; について解くと

&amp;#x03C9;Er &amp;#x2032;2d&amp;#x03C6;&amp;#x2032; cdt&amp;#x2032; = d&amp;#x03C3;&amp;#x2032; + --------. &amp;#x0028;6 &amp;#x0029; c

が得られる。


The quantity r&#x2032;2d&#x03C6; &#x2032;&#x2215;2 is just the infinitesimal area dA &#x2032;z in the rotating coordinate system swept out by a vector from the rotation axis to the light pulse, and projected onto a plane parallel to the equatorial plane. Thus, the total time required for light to traverse some path is

&amp;#x222B; &amp;#x222B; &amp;#x2032; &amp;#x222B; dt&amp;#x2032; = d&amp;#x03C3;--+ 2&amp;#x03C9;E- dA &amp;#x2032;. &amp;#x005B;light&amp;#x005D; &amp;#x0028;7 &amp;#x0029; path pathc c2 path z


r&#x2032;2d&#x03C6; &#x2032;&#x2215;2 は、回転座標系内において、回転軸から光パルス迄のベクトルが掃過する無限小領域を赤道面と平行な平面に投影した無限小面積 dA &#x2032;z そのものである。従って、光が、或る径路を通過するのに掛かる総時間は

&amp;#x222B; &amp;#x222B; &amp;#x2032; &amp;#x222B; dt&amp;#x2032; = d&amp;#x03C3;--+ 2&amp;#x03C9;E- dA &amp;#x2032;. &amp;#x005B;light&amp;#x005D; &amp;#x0028;7 &amp;#x0029; path pathc c2 path z

となる。


Observers fixed on the earth, who were unaware of earth rotation, would use just &#x222B; &#x2032; d&#x03C3; &#x2215;c for synchronizing their clock network. Observers at rest in the underlying inertial frame would say that this leads to significant path-dependent inconsistencies, which are proportional to the projected area encompassed by the path. Consider, for example, a synchronization process that follows earth’s equator in the eastwards direction. For earth, 2&#x03C9; &#x2215;c2 = 1.6227 &#x00D7; 10&#x2212;21 s m &#x2212;2 E and the equatorial radius is a1 = 6,378,137 m, so the area is 2 14 2 &#x03C0;a 1 = 1.27802 &#x00D7; 10 m. Thus, the last term in Eq. (7View Equation) is

2 &amp;#x03C9; &amp;#x222B; --2E dA &amp;#x2032;z = 207.4 ns. &amp;#x0028;8 &amp;#x0029; c path

地上に固定している観測者は、地球の自転を意識しないなら、時計の体系を同期化するために、&#x222B; &#x2032; d&#x03C3; &#x2215;c だけを利用することになるだろうが、回転座標系の前提となっている慣性基準座標系内で静止している観測者なら、そうした同期化していくと、径路が囲む領域の投影面積に比例する、径路依存の重大なズレが生じると指摘するであろう。例えば、地上を赤道に沿って東回りに同期化していく場合のことを考えてみよう。地球の諸元によるなら 2&#x03C9; &#x2215;c2 = 1.6227 &#x00D7; 10&#x2212;21 s m &#x2212;2 E であり、赤道半径は a1 = 6,378,137 m だから、赤道が囲む面積は 2 14 2 &#x03C0;a 1 = 1.27802 &#x00D7; 10 m となる。従って、式  (7View Equation) の最後の項は

2 &amp;#x03C9; &amp;#x222B; --2E dA &amp;#x2032;z = 207.4 ns. &amp;#x0028;8 &amp;#x0029; c path

となる。


From the underlying inertial frame, this can be regarded as the additional travel time required by light to catch up to the moving reference point. Simple-minded use of Einstein synchronization in the rotating frame gives only &#x222B; &#x2032; d&#x03C3; &#x2215;c, and thus leads to a significant error. Traversing the equator once eastward, the last clock in the synchronization path would lag the first clock by 207.4 ns. Traversing the equator once westward, the last clock in the synchronization path would lead the first clock by 207.4 ns.
回転座標系の前提となる慣性基準座標系の見地からは、これは、移動する基準点に光が追い付くのに掛かる付加的な時間と見なすことができる。Einstein synchronization を素朴に適用するなら &#x222B; &#x2032; d&#x03C3; &#x2215;c しか得られず、このため、重大な誤差が生じる。赤道上を東回りに同期化を進めた場合、径路を同期化していった最後の時計は、最初の時計より 207.4 ns 遅れるのである。西回りに進めた場合には、径路を同期化していった最後の時計は、最初の時計より 207.4 ns 進む。


In an inertial frame a portable clock can be used to disseminate time. The clock must be moved so slowly that changes in the moving clock’s rate due to time dilation, relative to a reference clock at rest on earth’s surface, are extremely small. On the other hand, observers in a rotating frame who attempt this, find that the proper time elapsed on the portable clock is affected by earth’s rotation rate. Factoring Eq. (4View Equation), the proper time increment d &#x03C4; on the moving clock is given by

&amp;#x230A; &amp;#x0028; &amp;#x2032;&amp;#x0029;2 &amp;#x2032;2 &amp;#x2032; &amp;#x0028; &amp;#x2032;&amp;#x0029;2&amp;#x230B; &amp;#x0028;d&amp;#x03C4;&amp;#x0029;2 = &amp;#x0028;ds&amp;#x2215;c&amp;#x0029;2 = dt&amp;#x2032;2&amp;#x2308;1 &amp;#x2212; &amp;#x03C9;Er-- &amp;#x2212; 2&amp;#x03C9;Er--d&amp;#x03C6;--&amp;#x2212; d&amp;#x03C3;-- &amp;#x2309; . &amp;#x0028;9 &amp;#x0029; c c2dt&amp;#x2032; cdt&amp;#x2032;

慣性基準座標系にあっては、移動式の時計を時間同期のために使うことができる。そうした時計は、移動中、地上に静止している基準時計に対して、移動する側の時計での時間遅延による時間の進み方の変化が極めて小さくなるよう緩やかに移動しなければならない。他方、回転基準座標系内の観測者が、同じことをしようとすると、移動式時計で経過する固有時間が、地球の自転速度に影響されることを見いだすことになる。式 (4View Equation) を積の形に表わすと、移動する時計における固有時間の増分 d &#x03C4;

&amp;#x230A; &amp;#x0028; &amp;#x2032;&amp;#x0029;2 &amp;#x2032;2 &amp;#x2032; &amp;#x0028; &amp;#x2032;&amp;#x0029;2&amp;#x230B; &amp;#x0028;d&amp;#x03C4;&amp;#x0029;2 = &amp;#x0028;ds&amp;#x2215;c&amp;#x0029;2 = dt&amp;#x2032;2&amp;#x2308;1 &amp;#x2212; &amp;#x03C9;Er-- &amp;#x2212; 2&amp;#x03C9;Er--d&amp;#x03C6;--&amp;#x2212; d&amp;#x03C3;-- &amp;#x2309; . &amp;#x0028;9 &amp;#x0029; c c2dt&amp;#x2032; cdt&amp;#x2032;

で表わされる。


For a slowly moving clock, &#x0028;d&#x03C3;&#x2032;&#x2215;cdt&#x2032;&#x0029;2 &#x226A; 1, so the last term in brackets in Eq. (9View Equation) can be neglected. Also, keeping only first order terms in the small quantity &#x03C9;Er &#x2032;&#x2215;c yields

&amp;#x03C9; r&amp;#x2032;2d &amp;#x03C6;&amp;#x2032; d &amp;#x03C4; = dt&amp;#x2032; &amp;#x2212;--E-2---- &amp;#x0028;10 &amp;#x0029; c

which leads to

&amp;#x222B; &amp;#x2032; &amp;#x222B; 2&amp;#x03C9;E-&amp;#x222B; &amp;#x2032; pathdt = pathd&amp;#x03C4; + c2 pathdA z. &amp;#x005B;portable clock&amp;#x005D; &amp;#x0028;11 &amp;#x0029;

緩やかに移動する時計では、&#x0028;d&#x03C3;&#x2032;&#x2215;cdt&#x2032;&#x0029;2 &#x226A; 1 となるから、式 (9View Equation) の角括弧内最後の項は無視することができる。さらに、微小な1次の項 &#x03C9;Er &#x2032;&#x2215;c だけを残すなら、その結果として

&amp;#x03C9; r&amp;#x2032;2d &amp;#x03C6;&amp;#x2032; d &amp;#x03C4; = dt&amp;#x2032; &amp;#x2212;--E-2---- &amp;#x0028;10 &amp;#x0029; c

が得られる。したがって

&amp;#x222B; &amp;#x2032; &amp;#x222B; 2&amp;#x03C9;E-&amp;#x222B; &amp;#x2032; pathdt = pathd&amp;#x03C4; + c2 pathdA z. &amp;#x005B;portable clock&amp;#x005D; &amp;#x0028;11 &amp;#x0029;

である。


This should be compared with Eq. (7View Equation). Path-dependent discrepancies in the rotating frame are thus inescapable whether one uses light or portable clocks to disseminate time, while synchronization in the underlying inertial frame using either process is self-consistent.
これは、式 (7View Equation) に相当するものである。このように、回転基準座標系で発生する径路依存型のズレは、時刻の同期化に光を使っても移動式の時計を使っても免れることはできない。これに対し、回転基準座標系の前提となっている慣性基準座標系では、どちらの方法でも同期化は食い違いを生じない。


Eqs. (7View Equation) and (11View Equation) can be reinterpreted as a means of realizing coordinate time t&#x2032; = t in the rotating frame, if after performing a synchronization process appropriate corrections of the form +&#x222B; &#x2032; 2 2&#x03C9;E pathdA z&#x2215;c are applied. It is remarkable how many different ways this can be viewed. For example, from the inertial frame it appears that the reference clock from which the synchronization process starts is moving, requiring light to traverse a different path than it appears to traverse in the rotating frame. The Sagnac effect can be regarded as arising from the relativity of simultaneity in a Lorentz transformation to a sequence of local inertial frames co-moving with points on the rotating earth. It can also be regarded as the difference between proper times of a slowly moving portable clock and a Master reference clock fixed on earth’s surface.
式 (7View Equation) 及び (11View Equation) は、同期化を行なった後、+&#x222B; &#x2032; 2 2&#x03C9;E pathdA z&#x2215;c と云う適切な補正を行なうならば、回転基準座標系内において、座標時間 t&#x2032; = t が見出だされると解釈しなおすこともできる。これには数多くの見方が可能あることは注目すべきである。例えば、慣性基準座標系から見ると、同期化を開始する基準時計は移動しており、光は、回転基準座標系から見る場合とは異なる径路を進まねばならない。サニャック効果は、ローレンツ変換の同時性が、自転する地球上の諸地点と共に運動する一連の局所慣性基準座標系に対して相対的であることから発生すると解釈できるが、また、サニャック効果は、緩やかに進む移動式時計の固有時間と、地上に固定した主基準時計の固有時間の相違と見なすこともできる。


This was recognized in the early 1980s by the Consultative Committee for the Definition of the Second and the International Radio Consultative Committee who formally adopted procedures incorporating such corrections for the comparison of time standards located far apart on earth’s surface. For the GPS it means that synchronization of the entire system of ground-based and orbiting atomic clocks is performed in the local inertial frame, or ECI coordinate system [6].
このことは、1980年代初頭には、「秒の定義のための諮問委員会 (Consultative Committee for the Definition of the Second)」及び「国際無線通信諮問委員会 (International Radio Consultative Committee)」によって認識され、地表から遠く離れた場所に位置における時刻標準との比較のために、こうした補正を取り入れる手続きが正式に採用された。それは、GPS にとっては、地上局内及び軌道上の全ての原子時計の体系の同期化を、局所慣性基準座標系、つまりは、ECI 座標系内で行なうことを意味する [6]


GPS can be used to compare times on two earth-fixed clocks when a single satellite is in view from both locations. This is the “common-view” method of comparison of Primary standards, whose locations on earth’s surface are usually known very accurately in advance from ground-based surveys. Signals from a single GPS satellite in common view of receivers at the two locations provide enough information to determine the time difference between the two local clocks. The Sagnac effect is very important in making such comparisons, as it can amount to hundreds of nanoseconds, depending on the geometry. In 1984 GPS satellites 3, 4, 6, and 8 were used in simultaneous common view between three pairs of earth timing centers, to accomplish closure in performing an around-the-world Sagnac experiment. The centers were the National Bureau of Standards (NBS) in Boulder, CO, Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig, West Germany, and Tokyo Astronomical Observatory (TAO). The size of the Sagnac correction varied from 240 to 350 ns. Enough data were collected to perform 90 independent circumnavigations. The actual mean value of the residual obtained after adding the three pairs of time differences was 5 ns, which was less than 2 percent of the magnitude of the calculated total Sagnac effect [4].

GPS は、2つの地上に固定された時計から単一の衛星が見える時には、それらの時計間の時刻を比較するのに利用することができる。これが、前もって地上測量により地上位置が非常に正確に分っているのが普通である時間一次標準器間の比較を行なう「衛星仲介遠隔較正法 (common-view method)」である。2か所にある受信器から共通して見える単一の衛星からの信号から、地上の2つの時計間の時間差を決定するのに充分な情報が得られる。サニャック効果は、配置によっては数百ナノ秒に上るので、こうした比較を行なう際に極めて重要である。1984年、3対の地上時間センターから同時に共通して見える GPS 3号機、4号機、6号機、8号機が、地球周回サニャック効果実験に最終的な結論を出すために、用いられた。その地上センターとは、米国コロラド州ボウルダー市の「国立標準局 (National Bureau of Standards/NBS)」、ドイツ国ブラウンシュヴァイク (Braunschweig) の「国立理工学研究所 (Physikalisch-Technische Bundesanstalt/PTB)」と東京の国立天文台 (Tokyo Astronomical Observatory/TAO) である。サニャック効果による補正量は、240 ナノ秒乃至 350 ナノ秒であった。独立した 90 回の周回により充分なデータが収集された。3対の時間差を加えて得られた差し引き残余の実際の平均値は 5 ナノ秒であり、サニャック効果の計算合計値より 2 パーセント未満であった  [4]




"Relativity in the Global Positioning System"
Neil Ashby
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訳註


  1. 1 恒星日 を 86164.091 秒とし、円周率 π を 3.141592654 として、地球自転の角速度を計算すると 2π/86164.091 = 7.292115816 × 10-5 が得られる。

  2. 米国の "National Bureau of Standards/NBS" は 1988 年に、改組されて、"National Institute of Standards and Technology/NIST" となっているが、そのまま訳してある。他方、原文 "West Germany" は、現況に合わせて「ドイツ国」と訳した。

参考文献

[3] Department of Defense World Geodetic System 1984 – Its Definition and Relationships with Local Geodetic Systems, NIMA Technical Report, TR8350.2, (National Imagery and Mapping Agency, Bethesda, U.S.A., 2004). Related online version (cited on 11 June 2007):
External Linkhttp://earth-info.nga.mil/GandG/publications/tr8350.2/tr8350_2.html. 3rd amended edition.

[4] Allan, D.W., Weiss, M., and Ashby, N., “Around-the-World Relativistic Sagnac Experiment”, Science, 228, 69–70, (1985).

[6] Ashby, N., An Earth-Based Coordinate Clock Network, NBS Technical Note, 659; S.D. Catalog # C13:46:659, (U.S. Dept. of Commerce, U.S. Government Printing Office, Washington, U.S.A.,
1975).

[10] Ashby, N., and Weiss, M., Global Positioning System Receivers and Relativity, NIST Technical Note, TN 1385, (National Institute of Standards and Technology, Boulder, U.S.A., 1999).

[19] Malys, S., and Slater, J., “Maintenance and Enhancement of the World Geodetic System 1984”, in Proceedings of the 7th International Technical Meeting of The Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS-94), September 20–23, 1994, Salt Palace Convention Center - Salt Lake City, UT, 17–24, (Institute of Navigation, Fairfax, U.S.A., 1994).




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Neil Ashby
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  4. nouse: 英語版ウィキペディア "Sagnac effect" 訳文
  5. nouse: ドイツ語版ウィキペディア "Sagnac-Interferometer" 訳文
  6. nouse: フランス語版ウィキペディア "Effet Sagnac" 訳文
  7. nouse: オランダ語版ウィキペディア "Sagnac-effect" 訳文
  8. nouse: 一般相対論によるサニャック効果の導出 (注意: この記事の現在の URL は http://yeblog.cocolog-nifty.com/nouse/2007/09/post-4f1e.html てある。)
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2009年1月 8日 (木)

日本語版ウィキペディアの「サニャック効果」に対する誤った解説について。付けたし:欧州宇宙機関の HYPER プロジェクト

日本語版ウィキペディアの [サニャック効果 (最終更新 2008年12月10日 (水) 12:32)] の冒頭はこう始まっている。



サニャック効果( - こうか、Sagnac effect)は光に関する物理現象の一つで、特殊相対性理論で説明される現象によって、光路中を進む光の速度がその光路の運動に関係なく一定である為に、光路の運動によって光路の長さが変わったかのように見える現象である。
--サニャック効果 (最終更新 2008年12月10日 (水) 12:32)

しかし、この文章は物理学上、殆ど意味をなさない。僅かに、意味があるとしたら、相対論に就いての初歩的な勘違いの見本に使えるかもしれないと云ったぐらいだろう。

これが、実質的に一人の著作になるものなのか、あるいは「多くの船頭」がいたのかを確かめるほどの茶人では私はないし、また分かったとしても、他人様の頭の上の蝿を追う趣味はないので、以下は、誰彼の責任を追及するものでは全くないことを断わったうえで、話を続けていく。

この文章中の「光路」が如何なる意味で使われているのかが、まず問題になる。相対論で、時空中を自由な光が進む軌跡は所謂「ゼロ測地線/zero geodesic」(或いは「ヌル測地線/null geodesic」) になる。しかし、「光路の運動」と云う表現が物理的意味を持つには、「光路」がゼロ測地線そのものであることは難しいだろう。勿論、ゼロ測地線とは別のものである可能性もない訳ではないが、しかし「光の速度が...一定」であると言っている以上、ゼロ測地線の「空間」(「時空」の「空」部分) への投影を、時間をパラメータとして表現していると推定するのが最も妥当と言うべきだろう。勿論、これは「時空多様体」に「時間軸」を含む大域的な座標軸が存在している場合の話だが、「サニャック効果」が主題となる文脈では、この条件は満たされていると考えて良いだろう。

つまり、「光路の運動」とは、ゼロ測地線が載っている座標系が、観測者が載っている座標系に対して運動していると云うことを言いたいのだと考えることができる。

これを念頭に置いて、改めて、ウィキペディアの文章を読むと、「特殊相対性理論で説明される現象によって、光路中を進む光の速度がその光路の運動に関係なく一定である」となっていて、これだけで、この文章は「アウト」なのだ。

特殊相対論が言っているのは、異なる慣性系が互いに等速直線運動をしているなら (まぁ、一方の慣性系から見て、他方の慣性系が等速直線運動をしているなら、自動的に、その逆がなりたっているのだが...) 、真空中を進む同一の光の速度を、どちらの慣性系の時間と空間距離を以って測っても同一になると云うことだけである。

しかし、特殊相対論では、基本的には、それ以上のことは言えない。

一般の時空多様体は、ミンコフスキー空間 (つまり慣性系) を貼り合わせた構造を持つので、局所的には、慣性系になっている。従って、観測者が載っている局所座標系を取り敢えずは慣性系と見なすことは可能である (そして、それに載っている観測者自身に対しては静止している。以下、こうした座標系を「静止座標系」と呼ぶことにする)。しかし、静止座標系を作るのと同一の手続きで、真空中の光をゼロ測地線として載せいてる別の座標系を、静止座標系に対して等速直線運動をする慣性系にすることは一般には不可能である。そして、大雑把な言い方では、(サニャック効果に沿った例を挙げると) 静止座標系に対して回転運動する座標系に載っているゼロ測地線としての光の速度を静止座標系に乗っている観測者が測ると、一般には (具体的には、例えば、空間中、回転の接線方向に光が進んでいる場合など)、特殊相対論の謂う「真空中の光速 c」にはならない。

ここで「権威」を持ち出して議論の補強ような愚劣なことをする積もりはないが、それでも一般相対論の優れた解説者の言葉を引用しておくのも無駄ではないだろう。

重力場が存在すると、その自然な「光路」が屈曲することから得られる結論を論じて、アインシュタインは、次のように説明する:

In the second place our result shows that, according to the general theory of relativity, the law of the constancy of the velocity of light in vacuo, which constitutes one of the two fundamental assumptions in the special theory of relativity and to which we have already frequently referred, cannot claim any unlimited validity. A curvature of rays of light can only take place when the velocity of propagation of light varies with position. Now we might think that as a consequence of this, the special theory of relativity and with it the whole theory of relativity would be laid in the dust. But in reality this is not the case. We can only conclude that the special theory of relativity cannot claim an unlimited domain of validity ; its results hold only so long as we are able to disregard the influences of gravitational fields on the phenomena (e.g. of light).
--Albert Einstein. "Relativity: The Special and General Theory" (1920) Part II. Section 22. "A Few Inferences from the General Theory of Relativity" - Wikisource

この結論の2つめ重要な点としては、一般相対論に従うなら、特殊相対論の2つの基本的仮定の一方をなし、本書でしばしば言及されてきた真空中の光速度一定の法則が、無制限な妥当性を主張できなくなると云うことである。光線が屈曲すると云うことは、光の伝搬速度が場所によって変化しなければ起こりえない。この結果、特殊相対論と、相対論に関わる全ての理論が一敗地に塗れると云う風に考えることになるのだろうかと云うなら、事実はそうではない。これは、特殊相対論が妥当性を主張できる範囲は無制限ではなく、その結論は、(例えば、光の) 現象への重力場の影響が無視できる限りにおいてのみ成立すると云うだけのことなのであると言える。
--アルベルト・アインシュタイン「相対論:特殊と一般」(1920年)。第2部第22章「一般相対性原理からの幾つかの結論」

ただし、ドイツ語原書 "Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie" が出版されたのは 1916 年らしい。

一応補足しておくと、「光速度不変の法則」が成立しなくなるのは、静止座標系から加速度系を観測する場合であって、ゼロ測地線としての「光路」が載っている座標系自身において (つまり、その固有時間で) 光の速度を測るなら、その座標系が静止座標系に対して如何なる運動をしていようとも、所謂「真空中の光速度」になる。これはつまり、ゼロ測地線が座標変換してもゼロ測地線に移ると云うことである。さらに言うなら、このことは、物理法則が座標変換に対して共変的であらねばならないと云う、一般相対論の要請に従っている。つまり、「光速度不変の原理」と行ったものがあるなら、特殊相対論より一般相対論の方に馴染んでいるのだ。

これは、上記引用したアインシュタインの言葉尻とは一見異なるが、「光速度不変の原理が破れる」と云うのは、一般相対論が登場したばかりの当時 (例えば "Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie" の発表は1916年) として、啓蒙書において特殊相対論側から見た言い方をしたまでのことで、一般相対論側から表現すれば、固有時間で計った光速度は常に一定である。

これに対し、GPS により一般相対論が生活の中に入り込んでいる現在にあっては、メートル法自体が、距離の定義を一般相対論による「光速度不変の法則」に基づくようになっている。つまり、現在の国際単位系 (SI -- フランス語 "Le Système International d'unités" の略) では、長さの基本単位 1メートルを、光が真空中を 1/299,792,458 秒間に進む距離として定義されている (1983年) のは (第2.1.1.1項。Le Système international d’unités" 第8版 2006年 p.22 (仏文) p.112 (英文) 参照)、たとえ加速度系中で測定したとしても、「固有時間」の厳密性が精度良く担保される限り、その「固有時間」で測定した光速度は不変であることを踏まえているのだ。これに対応して「国際度量衡委員会 (CIPM -- フランス語 "Comité international des poids et mesures" の略。英語では "International Committee for Weights and Measures)")」の2002年の勧告では、一般相対論を考慮して、実際にメートル単位を構成する場合には、光路の長さを、固有時間の進み方に影響を与える重力ポテンシャルの不均一性が発生しないような短さに留めるよう求めている (国際度量衡局 [BIPM -- フランス語 "Bureau International des Poids et Mesures" の略] "Le Système international d’unités" 第8版 2006年 付録1. p.78 (仏文) 及び p.167 (英文) 参照)。

日本語版ウィキペディアの記載にとって皮肉なことに、「光路中を進む光の速度がその光路の運動に関係なく一定である」と云う表現に、幾らかでも物理的な意味を付与しようとするなら、それは、特殊相対論では不可能で、一般相対論によらねばならないのだ。


サニャック効果自体に就いても少し書いておこう (ただし、以下の内容は、このブログで既に書いてあることも多い)。

サニャック効果を論ずる場合は、空間中の光の伝搬速度としての「光の速度」と、時空の構造定数としての「(真空中の)光の速度」とを分けて考える必要がある。サニャック効果の成立にとり、空間中の光の伝搬速度は、本質的な重要性は持たない。

だから、光ファイバー中を、「(真空中の)光の速度」の速度をかなり下まわる伝搬速度で進んでも (勿論、表式中には光ファイバの屈折率が現れるが) 成立する。

また、「光路」がゼロ測地線である必要もない。サニャック効果に関わるのは、空間中の単純な径路である。サニャック効果の「説明」にしばしば使われる円周はゼロ測地線 (の「空間」への投影) ではないから安易に「光速度の不変性」を云々してはならないのだが、その事実とは無関係にサニャック効果は成立する。

それどころか、伝搬するのが光である必要さえない。これは「サニャック効果の普遍性」として知られている。実際問題として、サニャック効果を検出するには、時間差を高精度で測定する必要がある訣だが、光の場合は、光干渉計を用いることで、位相差として現れるサニャック効果の検出が容易になるため、歴史上最初に光に就いて発見されただけである。

しかし現在では、例えば、電子のクーパー対、電子、中性子、原子 (カルシウム、セシウム、ルビジウム) の物質波でのサニャック効果が確認されている。特に、サニャック効果による原子物質波の位相干渉を用いる回転角速度検出は、光を用いる場合より精度が格段に高くなることが期待されるために研究が進められている。

例えば ESA/ESTEC ("European Space Agency"/"European Space Research and Technology Centre" 欧州宇宙機関/欧州宇宙技術センター) で、宇宙空間において、地球の自転による Lense-Thirring effect の測定と、併せて、微細構造定数 の高精度測定を行なうべく推進されている HYPER プロジェクトでは、冷却原子の物質波のサニャック干渉を用いた装置 (Atomic Sagnac Interferometer--ASI--) 2基を観測衛星に搭載することが計画されている ("HYPER: A POTENTIAL ESA FLEXI-MISSION IN THE FUNDAMENTAL PHYSICS DOMAIN")。


サニャック効果は、静止座標系に対して、等速回転運動している座標系内部では大域的な同時性が成立せず (これは、同時性を表わす微分形式が完全積分可能ではないと云うことでありフロベニウスの定理/Frobinius' theorem に関わる)、空間中異なる位置にある2事象の同時性が、その2事象を結ぶ径路に依存することに起因する。この2事象の離間が無限小である場合には、その同時性のズレは線素から容易に求まるが、線素には時空の構造定数としての「(真空中の)光の速度」が入っているから、それに応じてサニャック効果の表式にも「(真空中の)光の速度」(「(真空中の)光の速度」を 1 とした場合は、見かけ上出てこないが、それは別の話だ) が現れる。しかし、これは、例えば光ファイバの中を光がどれだけの速度で伝搬するかとは独立している。一般の2事象の場合の同時性のズレは、無限小離間における同時性のズレを線積分すれば得られるわけだが、これは線積分をどの径路に従って行なうかで変化する。この時、特に、回転軸に対して径路の進む向きが重要となるが、これはサニャック効果を引き起こすコリオリ力ポテンシャルがベクトルポテンシャルであるためである。

こうしたことを踏まえるなら、「光路の長さ」を「光の速度」で割って求めた「時間」からサニャック効果を説明する仕方は、その基礎とする理論が何であったとしても、私は首を傾げざるを得ない。現在のメートル法がそうであるように、「長さ/距離」が「(固有) 時間」から求められるべきものであって、その逆ではないからだ。

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2008年12月30日 (火)

Cymbeline (シンベリン) の一節

本日0時過ぎ (2008/12/30 00:14:00)、キーフレーズ [WAS I AS A TREE WHOSE BOUGHS DID BEND WITH FRUIT 日本語訳] で、このサイトを訪問された方がいらしたようだが、ここに限らず、はかばかしい結果は得られなかったのではないか。

しかし、「日本語訳」を取り除いて、英語部分を double quotation marks で囲って "WAS I AS A TREE WHOSE BOUGHS DID BEND WITH FRUIT" で検索すれば、シェークスピアの戯曲「シンベリン/Cymbeline」第3幕第3場の一節 (BELARIUS の科白) であることがスグに知れる。

BELARIUS

How you speak!
Did you but know the city's usuries
And felt them knowingly; the art o' the court
As hard to leave as keep; whose top to climb
Is certain falling, or so slippery that
The fear's as bad as falling; the toil o' the war,
A pain that only seems to seek out danger
I' the name of fame and honour; which dies i'
the search,
And hath as oft a slanderous epitaph
As record of fair act; nay, many times,
Doth ill deserve by doing well; what's worse,
Must court'sy at the censure:--O boys, this story
The world may read in me: my body's mark'd
With Roman swords, and my report was once
First with the best of note: Cymbeline loved me,
And when a soldier was the theme, my name
Was not far off: then was I as a tree
Whose boughs did bend with fruit
: but in one night,
A storm or robbery, call it what you will,
Shook down my mellow hangings, nay, my leaves,
And left me bare to weather.
--The Complete Works of William-Shakespeare > Cymbeline - Act 3, Scene 3">

Wikisource 版 (The Tragedy of Cymbeline) もある。

これを見ると、"was I as a tree whose boughs did bend with fruit" の前に、 "then" を付けないと文章として完結しないことが分かる。「当時は」・「かっては」は自分も栄華を誇ったものだったと云う意味合いだから、昔を偲ぶ感情が下敷きなっているので、時間への言及は重要である。そして、強調のためばかりではないだろうが、とにかく "then" が冒頭におかれた結果として "was" が引き摺られて "I" と倒置されたのだ。

"as" の語感は微妙だが、「(当時こそは) そのようなものであった」と云ったところだろうか。


ちなみに、小田島雄志は次のように訳している。

そのころのおれは
枝もたわわに実をつけた木であった
--白水社 u ブックス「シンベリン」ウィリアム・シェイクスピア (小田島雄志 訳) 1983年 東京 白水社 p.103

小田島訳に、ほぼ異論はない。前後の科白の流れを考慮するなら、こう訳した方が良いだろうことを認めつつ、しかし、この文章単独なら、私は「そのころのおれは」ではなくて「そのころはおれも」としたい。

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2008年8月 2日 (土)

英文版ウィキペディア "Born coordinates" 導入部、第1節-第3節翻訳草稿

以下は、英文版ウィキペディア "Born coordinates" (last modified on 7 July 2008, at 15:29) の導入部、第1節 (Langevin observers in the cylindrical chart) 第2節 (Transforming to the Born chart) 及び、第3節 (The Sagnac effect) の翻訳草稿である。訳語・内容とも子細な見当はされていない。ただし、訳出にあたって、原文に若干の訂正をほどこした。対応して、英文版ウィキペディアのテキストにも同じ変更を加えたが、その内容に就いては "Revision as of 16:54, 26 June 2008" 及び "Current revision (15:29, 7 July 2008)" を参照していただきたい (英文版では 19 July 2008, at 18:24 にも編集上の変更が加えられているが、内容に実質的な変化はない)。


[nouse: 英文版ウィキペディア "Rindler coordinates" 翻訳草稿] (2008年6月25日 [水] におけるのと同様、この訳文でも、通常「時間的」・「空間的」と訳されている "timelike", "spacelike" を「時間性」・「空間性」と訳してある (これに対して "spatial hyperslice" などは「空間的超切片」と訳し分けてある)。

また英語版でのカテゴリ等、編集上のタグは原則として採用していない。なお、訳文部分の著作権は、原文と同様 [GNU Free Documentation License] に従う。

以下、一瞥すれば分かることだが、一応注意しておくと、本稿では、真空中の光速度が 1 に正規化してある。


Space-time geometry of Born coordinates.<br />Red lines are world lines (congruence) of points on disc.<br />Interlacing blue and grey stripes show change of <span style=T.
Orange curves ( / \ ) are time-like curves with fixed R.
ボルン座標の時空幾何構造。
赤い線は、円盤上の点の世界線 (線叢)。
交互に並んだ青と灰色の縞は T の変化を示す。
オレンジ色の曲線 ( / \ ) は、固定値の R に対する時間性曲線。" />
Space-time geometry of Born coordinates.
Red lines are world lines (congruence) of points on disc.
Interlacing blue and grey stripes show change of T.
Orange curves ( / \ ) are time-like curves with fixed R.
ボルン座標の時空幾何構造。
赤い線は、円盤上の点の世界線 (線叢)。
交互に並んだ青と灰色の縞は T の変化を示す。 オレンジ色の曲線 ( / \ ) は、固定値の R に対する時間性曲線。

In relativistic physics, the Born coordinate chart is a coordinate chart for (part of) Minkowski spacetime, the flat spacetime of special relativity. It is often used to analyze the physical experience of observers who ride on a rigidly rotating ring or disk. This chart is often attributed to Max Born.
相対論物理において、「ボルン座標表示」(Born coordinate chart) とは、特殊相対論平坦な時空であるミンコフスキー時空 (の一部分) のための座標表示である。ボルン座標表示は、剛体的に回転する円環又は円盤上に載っている観測者の物理的体験を分析するのに多く用いられる。この座標表示は、通常マックス・ボルン (Max Born) が考え出したとされている。


Langevin observers in the cylindrical chart
円筒座標表示でのランジェヴァン型観測者

To motivate the Born chart, we first consider the family of Langevin observers represented in an ordinary cylindrical coordinate chart for Minkowski spacetime. The world lines of these observers form a timelike congruence which is rigid in the sense of having a vanishing expansion tensor. They represent observers who rotate rigidly around an axis of cylindrical symmetry.
ボルン座標表示を引き出す準備として、通常の円筒座標表示で表わされたミンコフスキー時空中における一群のランジェヴァン型観測者 (Langevin observer) を、まず考察する。こうした観測者達の世界線は、膨張テンソル (expansion tensor) が消失すると云う意味で「剛体的」な時間性線叢 (timelike congruence) を形成する。こうした世界線は、円筒対称性の軸の周りを剛体的に回転する観測者を表わす。


From the line element
:<math> ds^2 = -dT^2 + dZ^2 + dR^2 + R^2 \, d\Phi^2, \; \; -\infty < T, \, Z < \infty, \; 0 < R < \infty, \; -\pi < \Phi < \pi </math>
we can immediately read off a frame field representing the local Lorentz frames of stationary (inertial) observers
:<math> \vec{e}_0 = \partial_T, \; \; \vec{e}_1 = \partial_Z, \; \; \vec{e}_2 = \partial_R, \; \; \vec{e}_3 = \frac{1}{R} \, \partial_\Phi </math>
Here, <math>\vec{e}_0</math> is a timelike unit vector field while the others are spacelike unit vector fields; at each event, all four are mutually orthogonal and determine the infinitesimal Lorentz frame of the static observer whose world line passes through that event.
その線素
:<math> ds^2 = -dT^2 + dZ^2 + dR^2 + R^2 \, d\Phi^2, \; \; -\infty < T, \, Z < \infty, \; 0 < R < \infty, \; -\pi < \Phi < \pi </math>
から、即座に、静止 (慣性) 観測者の局所ローレンツ基準系を表わす基準ベクトル場系 (frame field)
:<math> \vec{e}_0 = \partial_T, \; \; \vec{e}_1 = \partial_Z, \; \; \vec{e}_2 = \partial_R, \; \; \vec{e}_3 = \frac{1}{R} \, \partial_\Phi </math>
を読み取ることができる。ここで <math>\vec{e}_0</math> は、時間性単位ベクトル場であり、残りは、空間性 (spacelike) 単位ベクトル場である。個々の事象において、4つの単位ベクトル場は全て相互に直交しており、その事象を通過する世界線を有する静止観測者の無限小ローレンツ基準ベクトル場系を定める。


Simultaneously boosting these frame fields in the <math> \vec{e}_3</math> direction, we obtain the desired frame field describing the physical experience of the Langevin observers, namely
<br />
\begin{eqnarray}<br />
&& \vec{p}_0 = \frac{1}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \, \partial_T + \frac{\omega \, R}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \; \frac{1}{R} \partial_\Phi \nonumber \\<br />
&& \vec{p}_1 = \partial_Z, \; \; \vec{p}_2 = \partial_R \nonumber \\<br />
&& \vec{p}_3 = \frac{1}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \; \frac{1}{R} \, \partial_\Phi +  \frac{\omega \, R}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \, \partial_T \nonumber <br />
\end{eqnarray}
This frame was apparently first introduced (implicitly) by Paul Langevin in 1935; its first ''explicit'' use appears to have been by T. A. Weber, as recently as 1997! It is defined on the region 0 < R < 1/ \omega; this limitation is fundamental, since near the outer boundary, the velocity of the Langevin observers approaches the speed of light.
こうした基準ベクトル場系を、同時に <math> \vec{e}_3</math> 方向にブースト (boost) すると、ランジェヴァン型観測者の物理体験を叙述するのに適した基準ベクトル場系
<br />
\begin{eqnarray}<br />
&& \vec{p}_0 = \frac{1}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \, \partial_T + \frac{\omega \, R}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \; \frac{1}{R} \partial_\Phi \nonumber \\<br />
&& \vec{p}_1 = \partial_Z, \; \; \vec{p}_2 = \partial_R \nonumber \\<br />
&& \vec{p}_3 = \frac{1}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \; \frac{1}{R} \, \partial_\Phi +  \frac{\omega \, R}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \, \partial_T \nonumber <br />
\end{eqnarray}
が得られる。この基準系は、1935年、ポール・ランジェヴァン (Paul Langevin) により (内在的な形で) 導入されたのが最初だったらしいが、T. A. ウェーバー (T. A. Weber) によって最初に明示的な形で使用されたのは、なんと1997年になってからだったようである! この基準系は、領域 0 < R < 1/ \omega で定義されているが、この定義域の外周に接近すると、ランジェヴァン型観測者の速度は光速度に近付いていくので、この制限は本質的なものである。

[[訳註: "boost(ing)" は、局所ミンコフスキー空間でに「ローレンツ・ブースト」を行なうことを指すと思われるで「ブースト」と訳しておく。私 (ゑ) の趣味ではないのだが、現時点では良い代替案も思いつかないので、いたしかたがない。]]
[[訳註:唐突に \omega が式中に出てくるが、これは勿論「回転」の角速度。]]


Part of the helical world line of a typical Langevin observer (red curve), depicted in the cylindrical chart, with some future pointing light cones (gold) with the frame vectors assigned by the Langevin frame (black rods).  In this figure, the Z coordinate is inessential and has been suppressed.  The white cylinder shows a locus of constant radius; the dashed green line represents the symmetry axis R=0.  The blue curve is an integral curve of the azimuthal unit vector \vec{p}_3.<br />円筒座標表示で描かれた典型的なランジェヴァン型観測者の螺旋状世界線の一部分 (赤い曲線)。未来錐 (金色) 及びランジェヴァン基準ベクトル場系の基準ベクトル (黒い太線) も共に描かれている。この図では、Z 座標は非本質的なので描かれていない。白色の円筒は、一定半径の軌跡であり、緑色の破線は、対称軸 R=0 を示している。また、青い曲線は、方位単位ベクトル \vec{p}_3 の積分曲線である。 Part of the helical world line of a typical Langevin observer (red curve), depicted in the cylindrical chart, with some future pointing light cones (gold) with the frame vectors assigned by the Langevin frame (black rods). In this figure, the Z coordinate is inessential and has been suppressed. The white cylinder shows a locus of constant radius; the dashed green line represents the symmetry axis R=0. The blue curve is an integral curve of the azimuthal unit vector <math>\vec{p}_3</math>.
円筒座標表示で描かれた典型的なランジェヴァン型観測者の螺旋状世界線の一部分 (赤い曲線)。未来錐 (金色) 及びランジェヴァン基準ベクトル場系の基準ベクトル (黒い太線) も共に描かれている。この図では、Z 座標は非本質的なので描かれていない。白色の円筒は、一定半径の軌跡であり、緑色の破線は、対称軸 R=0 を示している。また、青い曲線は、方位単位ベクトル <math>\vec{p}_3</math> の積分曲線である。

Each integral curve of the timelike unit vector field <math>\vec{p}_0</math> appears in the cylindrical chart as a helix with constant radius (such as the red curve in the figure at right). Suppose we choose one Langevin observer and consider the other observers who ride on a ring of radius R which is rigidly rotating with angular velocity \omega. Then if we take an integral curve (blue helical curve in the figure at right) of the spacelike basis vector <math>\vec{p}_3</math>, we obtain a curve which we might hope can be interpreted as a "line of simultaneity" for the ring-riding observers. But as we see from the figure, ideal clocks carried by these ring-riding observers cannot be synchronized. This is our first hint that it is not as easy as one might expect to define a satisfactory notion of spatial geometry even for a rotating ring, much less a rotating disk !
時間性単位ベクトル場 <math>\vec{p}_0</math> の積分曲線は、いづれも、円筒座標表示において、一定半径の螺旋となる (上図での赤い螺旋)。一人のランジェヴァン型観測者を選んでおき、角速度 \omega で剛体的に回転する半径 R の円環に載っている他の観測者のことを考えてみよう。その場合、空間性基本ベクトル <math>\vec{p}_3</math> の積分曲線 (上図における青い螺旋) は、円環に載っている観測者たちにとり「等時性を表わす線」と解釈してよいと期待したくなる。しかし、図から見て取れるように、こうした円環に載っている観測者たちが、理想的な時計をもっていたとして、そうした時計は時刻を揃えることは不可能である。このことが、回転円環の場合であってすら、「空間幾何」に就いて満足しうる概念を定めるのは、思ったほど簡単には済まないことが伺える最初の例である。 そして「回転円盤」では、事態は一層深刻になる!


This figure shows the world lines of a fiducial Langevin observer (red curve) and his nearest neighbors (dashed navy blue curves).  This figure shows one quarter of one orbit by the fiducial observer about the axis of symmetry (vertical green line).<br />この図には、基準とされたランジェヴァン型観測者の世界線 (赤い線) とその近隣の観測者の世界線 (ネイビーブルーの破線) が示されている。図中には、基準観測者が対称軸 (緑色の垂直線) の周囲を廻る軌跡の4分の1が描かれている。 This figure shows the world lines of a fiducial Langevin observer (red curve) and his nearest neighbors (dashed navy blue curves). This figure shows one quarter of one orbit by the fiducial observer about the axis of symmetry (vertical green line).
この図には、基準とされたランジェヴァン型観測者の世界線 (赤い線) とその近隣の観測者の世界線 (ネイビーブルーの破線) が示されている。図中には、基準観測者が対称軸 (緑色の垂直線) の周囲を廻る軌跡の4分の1が描かれている。

Computing the kinematic decomposition of the Langevin congruence, we find that the acceleration vector is
:<math> \nabla_{\vec{p}_0} \vec{p}_0 = \frac{-\omega^2 \, R}{1- \omega^2 \, R^2} \; \vec{p}_2 </math>
This points radially inward and it depends only on the (constant) radius of each helical world line. The expansion tensor vanishes identically, which means that nearby Langevin observers maintain constant distance from each other. The vorticity vector is
:<math> \vec{\Omega} = \frac{\omega}{1 - \omega^2 \, R^2} \; \vec{p}_1 </math>
which is parallel to the axis of symmetry. This means that the world lines of the nearest neighbors of each Langevin observer are twisting about its own world line, as suggested by the figure at right. This is a kind of local notion of "swirling" or vorticity.
ランジェヴァン型線叢の運動学的分解を計算すると、その加速度ベクトルは
:<math> \nabla_{\vec{p}_0} \vec{p}_0 = \frac{-\omega^2 \, R}{1- \omega^2 \, R^2} \; \vec{p}_2 </math>
となっている。この加速度ベクトルは、半径方向内向きであり、各螺旋状世界線の (一定) 半径にのみ依存する。「膨張テンソル」は、恒等的に消失するが、これは隣り合ったランジェヴァン型観測者間の距離が一定に維持されることを意味する。「渦度テンソル」は
:<math> \vec{\Omega} = \frac{\omega}{1 - \omega^2 \, R^2} \; \vec{p}_1 </math>
となり、対称軸に対して平行である。これは、上図からも伺えるように、各ランジェヴァン型観測者に隣り合ったランジェヴァン型観測者の世界線は、元の世界線を中心にして捻じれて行っていると云うことである。これは、局所的な意味で、一種の「回旋」または「渦動」を行なっていると云うことである。

[[訳註:"Congruence (general relativity) - Wikipedia" を参照して計算すると、以下のようになる。いちいちの説明は煩わしいので、取り敢えずは省略するが、最小限の注意をしておくと、(\underrightarrow{p_0}, \underrightarrow{p_1}, \underrightarrow{p_2}, \underrightarrow{p_3}) は、ベクトル (\vec{p}_0, \vec{p}_1, \vec{p}_2, \vec{p}_3) にそれぞれ対応するコベクトル (covector) の積もりである。

induction of \nabla_{\vec{p_0}}\vec{p_0}

ここで、"Congruence (general relativity) - Wikipedia" での記法に準じて、

X = \vec{p}_0  \quad (= \frac{1}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \, \partial_T + \frac{\omega \, R}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \; \frac{1}{R} \partial_\Phi)
と置くと:

 calculus on acceleration vector X

となるから

\dot{X}_aX_b &+& X_{a;b} (= h^m{}_ah^n{}_bX_{m;n})

が得られる。

(ちなみに、投影テンソルは
\begin{eqnarray*}<br />
h^\alpha{}_\beta = \bordermatrix{ <br />
        &  T & Z & R & \Phi \cr<br />
   T    &- \frac{\omega^2 R^2}{1 - \omega^2 R^2} & 0 & 0 & \frac{\omega R^2}{1 - \omega^2 R^2}  \cr<br />
   Z    &  0 & 1 & 0 & 0 \cr<br />
   R    &  0 & 0 & 1 & 0 \cr<br />
   \Phi &  \frac{- \omega}{1 - \omega^2 R^2} & 0 & 0 & \frac{1}{1 - \omega^2 R^2}<br />
} <br />
\end{eqnarray*}
なので、こちちを使っても計算できる。)

これを

\begin{eqnarray}<br />
&& \underrightarrow{p_0} = \frac{- 1}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} \, dT + \frac{\omega \, R^2}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} d\Phi \nonumber \\<br />
&& \underrightarrow{p_1} = dZ, \; \; \underrightarrow{p_2} = dR \nonumber \\<br />
&& \underrightarrow{p_3} = \frac{R}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} d \Phi +  \frac{- \omega \, R}{\sqrt{1-\omega^2 \, R^2}} dT \nonumber <br />
\end{eqnarray}

を使って書き直すと

\begin{eqnarray*}<br />
\bordermatrix{ <br />
        & \underrightarrow{p_0} & \underrightarrow{p_1} & \underrightarrow{p_3} & \underrightarrow{p_3} \cr<br />
   \underrightarrow{p_0}    & 0 & 0 & 0 & 0 \cr<br />
   \underrightarrow{p_1}    & 0 & 0 & 0 & 0 \cr<br />
   \underrightarrow{p_2}    & 0 & 0 & 0 & \frac{- \omega}{1 - \omega^2 R^2}  \cr<br />
   \underrightarrow{p_3} & 0 & 0 & \frac{\omega}{1 - \omega^2 R^2} & 0<br />
} <br />
\end{eqnarray*}

になる。 これは反対称テンソルだから、対称成分 (膨張テンソル) はなく、そのまま渦度テンソルを表わすが、それを軸性ベクトルに書き直すなら

:<math> \vec{\Omega} = \frac{\omega}{1 - \omega^2 \, R^2} \; \vec{p}_1 </math>

と云う表現が得られる。
]]


In contrast, note that projecting the helices onto any one of the spatial hyperslices <math>T=T_0</math> orthogonal to the world lines of the static observers gives a circle, which is of course a closed curve. Even better, the coordinate basis vector <math>\partial_\Phi</math> is a spacelike Killing vector field whose integral curves are closed spacelike curves (circles, in fact), which moreover degenerate to zero length closed curves on the axis R = 0. This expresses the fact that our spacetime exhibits cylindrical symmetry, and also exhibits a kind of ''global notion'' of the rotation of our Langevin observers.
これと対照的に、こうした螺旋を、静止観測者の世界線と直交する空間的超切片 <math>T=T_0</math> のどれに投影したとしても、それは (当然の事ながら、閉曲線) となる。さらに都合の良いことには、座標基本ベクトル <math>\partial_\Phi</math> は、積分曲線が空間性閉曲線 (実際には円にっており、更には、軸 R = 0 において、長さがゼロの閉曲線に退化する) となる空間性のキリング・ベクトル場である。これは、この時空が「円筒対称性」を有すること、そして、ランジェヴァン型観測者の回転に一種の「大域性」があることを示している。


In the figure, the magenta curve shows how the spatial vectors <math>\vec{p}_2</math>, <math>\vec{p}_3</math> are spinning about <math>\vec{p}_1</math> (which is suppressed in the figure since the Z coordinate is inessential). That is, the vectors <math>\vec{p}_2</math>, <math>\vec{p}_3</math> are not Fermi-Walker transported along the world line, so the Langevin frame is ''spinning'' as well as non-inertial. In other words, in our straightforward derivation of the Langevin frame, we kept the frame aligned with the radial coordinate basis vector <math>\partial_R</math>. By introducing a constant rate rotation of the frame carried by each Langevin observer about <math>\vec{p}_1</math>, we could, if we wished "despin" our frame to obtain a gyrostabilized version.
上図に於いて、深紅色の曲線は、空間性ベクトル <math>\vec{p}_2</math>, <math>\vec{p}_3</math> が (Z 軸は非本質的であるため、図には示されていない) <math>\vec{p}_1</math> の周りを、回転している。つまり、ベクトル <math>\vec{p}_2</math>, <math>\vec{p}_3</math> は、世界線に沿ったフェルミ・ウオーカー (Fermi-Walker) 移動を行なっておらず、従って、ランジェヴァン型座標は、慣性系でないと云うばかりでなく、回転している訣である。換言すれば、上記のように単純に構成したランジェヴァン座標にあっては、座標系は、半径方向座標の基本ベクトル <math>\partial_R</math> に整列しているのである。だから、この回転を止めたいならば、ランジェヴァン型観測者のそれぞれが抱える座標系に <math>\vec{p}_1</math> を軸とする等速度回転を導入するすことで、方向が安定した座標系を得ることが出来るかもしれないということになる。


Transforming to the Born chart
ボルン座標表示への変換

To obtain the Born chart, we straighten out the helical world lines of the Langevin observers using the simple coordinate transformation
:<math> t = T, \; \; z = Z, \; \; r = R, \; \; \phi = \Phi - \omega \, T</math>
The new line element is
\begin{eqnarray}<br />
ds^2 &=& -\left( 1- \omega^2 \, r^2 \right) \, dt^2 + 2 \, \omega \, r^2 \, dt \, d\phi + dz^2 + dr^2 + r^2 \, d\phi^2 \nonumber \\<br />
& & \hspace{10pt} -\infty < t, \, z < \infty, 0 < r < \frac{1}{\omega}, \; -\pi < \phi < \pi \nonumber<br />
\end{eqnarray}
Notice the "cross-terms" involving <math>dt \, d\phi</math>, which show that the Born chart is not an orthogonal coordinate chart. The Born coordinates are also sometimes referred to as rotating cylindrical coordinates.
「ボルン座標表示」(Born chart) を得るには、単純な座標変換
:<math> t = T, \; \; z = Z, \; \; r = R, \; \; \phi = \Phi - \omega \, T</math>
を用いて、ランジェヴァン型観測者の螺旋状世界線を直線にしてしまえば良い。そうすると、新たな線素は
\begin{eqnarray}<br />
ds^2 &=& -\left( 1- \omega^2 \, r^2 \right) \, dt^2 + 2 \, \omega \, r^2 \, dt \, d\phi + dz^2 + dr^2 + r^2 \, d\phi^2 \nonumber \\<br />
& & \hspace{10pt} -\infty < t, \, z < \infty, 0 < r < \frac{1}{\omega}, \; -\pi < \phi < \pi \nonumber<br />
\end{eqnarray}
となる。ここで「混合項」(cross-terms) <math>dt \, d\phi</math> が出てくるが、これはボルン座標表示が直交座標系ではないと云うことであることに留意されたい。ボルン座標は、「回転円筒座標」とも呼ばれることもある。


In the new chart, the world lines of the Langevin observers appear as vertical straight lines. Indeed, we can easily transform the four vector fields making up the Langevin frame into the new chart. We obtain
<br />
\begin{eqnarray}<br />
\vec{p}_0 &=& \frac{1}{\sqrt{1-\omega^2 \, r^2}} \, \partial_t \nonumber \\<br />
\vec{p}_1 &=& \partial_z, \; \; \vec{p}_2 = \partial_r \nonumber \\<br />
\vec{p}_3 &=& \frac{\sqrt{1-\omega^2 \, r^2}}{r} \, \partial_\phi + \frac{\omega \, r}{\sqrt{1-\omega^2 \, r^2}} \, \partial_t \nonumber<br />
\end{eqnarray}
These are exactly the same vector fields as before--- they are now simply represented in a different coordinate chart!
ボルン座標表示では、ランジェヴァン型観測者の世界線は、垂直方向の直線になる。実際、ランジェヴァン座標表示を構成する上記4つのベクトル場は、ボルン座標表示に簡単に変換できて、次のようになる。
<br />
\begin{eqnarray}<br />
\vec{p}_0 &=& \frac{1}{\sqrt{1-\omega^2 \, r^2}} \, \partial_t \nonumber \\<br />
\vec{p}_1 &=& \partial_z, \; \; \vec{p}_2 = \partial_r \nonumber \\<br />
\vec{p}_3 &=& \frac{\sqrt{1-\omega^2 \, r^2}}{r} \, \partial_\phi + \frac{\omega \, r}{\sqrt{1-\omega^2 \, r^2}} \, \partial_t \nonumber<br />
\end{eqnarray}
これらは、ベクトル場としては、以前のものと全く同一である--- そられは、座標表示を変えて書き直したものに過ぎない!

[[訳註:この変換は、次の式に従って、簡単に出来る。
\partial_T = - \omega \, \partial_\phi + \partial_t \qquad \partial_\Phi = \partial_\phi
]]


Needless to say, in the process of unwinding the world lines of the Langevin observers, which appear as helices in the cylindrical chart, we wound up the world lines of the static observers, which now appear as helices in the Born chart! Note too that, like the Langevin frame, the Born chart is only defined on the region 0 < r < 1/ \omega.
言うまでもないことだが、円筒形座標では螺旋に見えるランジェヴァン型観測者の世界線の「巻きを解く」過程では、静止観測者の世界線が「巻かれていく」ので、静止観測者の世界線は、ボルン座標表示では螺旋状に見える! ランジェヴァン座標表示におけるのと同様、ボルン座標も、領域 0 < r < 1/ \omega でのみ定義可能であることにも留意されたい。


If we recompute the ''kinematic decomposition'' of the Langevin observers, that is of the timelike congruence <math> \vec{p}_0 = \frac{1}{\sqrt{1-\omega^2 \, r^2}} \, \partial_t</math>, we will of course obtain the same answer that we did before, only expressed in terms of the new chart. Specifically, the acceleration vector is
:<math> \nabla_{\vec{p}_0} \, \vec{p}_0 = \frac{-\omega^2 \,r}{1 - \omega^2 \, r^2} \, \vec{p}_2</math>
the expansion tensor vanishes, and the vorticity vector is
:<math> \vec{\Omega} = \frac{\omega}{1-\omega^2 \, r^2} \; \vec{p}_1</math>
ランジェヴァン型観測者の運動学的分解、つまり、時間性線叢 <math> \vec{p}_0 = \frac{1}{\sqrt{1-\omega^2 \, r^2}} \, \partial_t</math> の運動学的分解を計算しなおすと、新たな座標での変数表示になっているが、勿論、以前と同一の結果が得られる。特に、加速度ベクトルは
:<math> \nabla_{\vec{p}_0} \, \vec{p}_0 = \frac{-\omega^2 \,r}{1 - \omega^2 \, r^2} \, \vec{p}_2</math>
となり、膨張テンソルは消失し、渦度テンソルは
:<math> \vec{\Omega} = \frac{\omega}{1-\omega^2 \, r^2} \; \vec{p}_1</math>
となる。

[[訳註:この計算は、ランジェヴァン座標表示と場合と並行して行なえる。結果として得られる膨張テンソル・渦度テンソルの表記は、当然のことながらランジェヴァン座標表示と場合と同じになる。その計算のあらましは以下の通り:

calculation of vorticity vector in Born Coordinates. no.1

calculation of vorticity vector in Born Coordinates. no.2

\begin{eqnarray*}<br />
h^\alpha{}_\beta = \bordermatrix{ <br />
        &  t & z & r & \phi \cr<br />
   t    &  0 & 0 & 0 & 0  \cr<br />
   z    &  0 & 1 & 0 & 0 \cr<br />
   r    &  0 & 0 & 1 & 0 \cr<br />
   \phi &  0 & 0 & 0 & 1<br />
} <br />
\end{eqnarray*}

calculation of vorticity vector in Born Coordinates. no.3
]]

An attempt to define a notion of space at a time for our Langevin observers, depicted in the Born chart. This attempt is doomed to fail for at least two reasons! This figure depicts the region 0 < r < 1 when \omega = 1/5, with a discontinuity at \phi = \pi. The radial ray from which we have grownthe integral curves to make the surface is at \phi = 0 (on the far side in this image).
ボルン座標表示で描かれたランジェヴァン型観測者にとっての「ある時刻での空間」の概念を定義する試み。この試みは、少なくとも2つの理由で失敗せざるを得ない! この図は、\omega = 1/5 の場合の 0 < r < 1 領域が、\phi = \pi に不連続性が現れるようにして描かれている。曲面を形成するように「伸びていく」積分曲線が出発する半径は \phi = 0 (この図では、奥のほう) にある。


The dual covector field of the timelike unit vector field in any frame field represents infinitesimal spatial hyperslices. However, the Frobenius integrability theorem gives a strong restriction on whether or not these spatial hyperplane elements can be "knit together" to form a family of spatial hypersurfaces which are everywhere orthogonal to the world lines of the congruence. Indeed, it turns out that this is possible, in which case we say the congruence is hypersurface orthogonal, if and only if the vorticity vector vanishes identically. Thus, while the static observers in the cylindrical chart admits a unique family of orthogonal hyperslices <math>T=T_0</math>, ''the Langevin observers admit no such hyperslices''. In particular, the spatial surfaces <math>t=t_0</math> in the Born chart are orthogonal to the static observers, not to the Langevin observers. This is our second (and much more pointed) indication that defining "the spatial geometry of a rotating disk" is not as simple as one might expect.
時間性単位ベクトル場の双対コベクトル場は、いかなる規準ベクトル場系にあっても、空間的無限小超切片をあらわす。しかし、こうした空間的超切片要素が「編みあがって」、線叢をなす世界線と全ての場所で直交するような空間的超切片の族を形成するかどうかに就いては、「フロベニウスの積分可能性定理」(Frobenius integrability theorem) による強い制限が課せられる。実際、線叢が「超曲面直交」と呼ばれるものになるのは、渦度テンソルが恒等的に消失する場合であり、またそうした場合にのみ可能なのである。従って、こうしたことは、円筒座標系における静止観測者にとっては、唯一つ、直交超切片族 <math>T=T_0</math> が当てはまるが、ランジェヴァン型観測者に対しては、そうした超切片族が存在しない。特に、ボルン座標表示における空間的超曲面族 <math>t=t_0</math> は、静止観測者には直交するが、ランジェヴァン型観測者には直交しない。これが、「回転円盤の空間幾何学」を定義することが思ったより単純でない第二の (そして、はるかに本質的な) 問題点である。


To better understand this crucial point, consider integral curves of the third Langevin frame vector
:<math>\vec{p}_3 = \sqrt{1-\omega^2 \, r^2} \, \frac{1}{r} \, \partial_\phi + \frac{\omega \, r}{ \sqrt{1-\omega^2 \, r^2}} \, \partial_t</math>
which pass through the radius <math>\phi=0, \, t=0</math>. (For convenience, we will suppress the inessential coordinate z from our discussion.) These curves lie in the surface
:<math>\phi + \omega \, t - \frac{t}{\omega \, r^2} = 0, \; \; -\pi < \phi < \pi </math>
shown in the figure. We would like to regard this as a space at a time for our Langevin observers. But two things go wrong.
この問題点をヨリ良く理解するために、ランジェヴァン座標表示第3ベクトル
:<math>\vec{p}_3 = \sqrt{1-\omega^2 \, r^2} \, \frac{1}{r} \, \partial_\phi + \frac{\omega \, r}{ \sqrt{1-\omega^2 \, r^2}} \, \partial_t</math>
の積分曲線で、半径 <math>\phi=0, \, t=0</math> を通るものを考える (便宜上、非本質的な座標 z は議論から排除する)。こうした積分曲線は図中に示した曲面
:<math>\phi + \omega \, t - \frac{t}{\omega \, r^2} = 0, \; \; -\pi < \phi < \pi </math>
上にある。これを、ランジェヴァン型観測者にとっての「ある時刻での空間」としたくなるところだが、2つの点で旨くいかない。


First, the Frobenius theorem tells us that <math>\vec{p}_2</math>, <math>\vec{p}_3</math> are tangent to no spatial hyperslice whatever. Indeed, except on the initial radius, the vectors <math>\vec{p}_2</math> do not lie in our slice. Thus, while we found a spatial hypersurface, it is orthogonal to the world lines of only some our Langevin observers. Because the obstruction from the Frobenius theorem can be understood in terms of the failure of the vector fields <math>\vec{p}_2</math>, <math>\vec{p}_3</math> to form a Lie algebra, this obstruction is differential, in fact Lie theoretic. That is, it is a kind of ''infinitesimal obstruction'' to the existence of a satisfactory notion of spatial hyperslices for our rotating observers.
第一に、フロベニウスの定理により、<math>\vec{p}_2</math>, <math>\vec{p}_3</math> は、如何なる空間的超切片にも接することはない。実際、最初の半径上以外では、 ベクトル <math>\vec{p}_2</math> は、空間的切片には載ることはない。従って、空間的超曲面は存在しはするが、その超曲面が世界線に直交するランジェヴァン型観測者が何人か存在すると云うのが関の山である。フロベニウスの定理によるこの障害は、ベクトル場 <math>\vec{p}_2</math>, <math>\vec{p}_3</math>リー代数を構成できないと云う観点から理解できるから、この障害は、微分的、実は、リー理論的なものである。これが、回転する観測者にとっての空間的超切片の満足できる概念の存在にとっての、一種の「無限小障害」となっている。


Second, as the figure shows, our attempted hyperslice would lead to a discontinuous notion of "time" due to the "jumps" in the integral curves (shown as a coral colored discontinuity). Alternatively, we could try to use a multivalued time. Neither of these alternatives seems very attractive! This is evidently a global obstruction. It is of course a consequence of our inability to synchronize the clocks of the Langevin observers riding even a single ring---say the rim of a disk--- much less an entire disk.
第二に、図に示されているように、作成してみた超切片では、積分曲線の「段差」に起因する時間の不連続性 (図中、赤黄色で示されている不連続性) と云う観念が得られる。別の方法としては、複数の値を持つ時間を使用することを試みても良いかもしれないが、いづれにしろ「大変魅力的」であるようちは見えない! こちらの方は、「大域的障害」である。勿論、これは、回転する (円盤全体よりは遥かに小さいものである) 単一の円環 ---円盤の縁と言っても良いが--- においてさえ、そこに乗っているランジェヴァン型観測者達の時計の時刻を合わせるのは不可能であると云うことの帰結である。

[[訳註:
時間性単位ベクトル \vec{p}_0\partial_t\frac{1}{\sqrt{1 - \omega^2 r^2}} 倍であると云うことが [nouse: 等角速度円運動の旅行者における「双子のパラドクス」] (2008年3月24日[月]) で説明した、等角速度回転運動をする旅行者が体験する「時間遅延」に対応する。

これに対し、空間性単位ベクトル \vec{p}_3 は、所謂サニャック効果に関連する。「(\vec{p}_3 の) 積分曲線が載っている曲面」(These curves lie in the surface) と書かれているが、要するに \vec{p}_3 の積分曲線の族が連なって形成している曲面であって、その式
:<math>\phi + \omega \, t - \frac{t}{\omega \, r^2} = 0, \; \; -\pi < \phi < \pi </math>
は、r を固定すれば、ある積分曲線の式になる。この積分曲線の「段差」が「サニャック効果」そのものなのだ。その大きさは、式を t について解いて
t = \frac{\omega r^2}{1 - \omega^2 r^2} \; \phi
から得られるが、積分曲線を時計廻り (+) に辿るか反時計回り (-) に辿るかで、符号が逆転する。つまり、時計廻りでは
- \pi \rightarrow \pi : \ \Delta_t^{+} = - \frac{2 \pi \omega r^2}{1 - \omega^2 r^2} となり、反時計廻りでは
\pi \rightarrow - \pi : \ \Delta_t^{-} = \frac{2 \pi \omega r^2}{1 - \omega^2 r^2} となるから、両方を合わせると、その値は
\Delta_t^{-} - \Delta_t^{+} = \frac{4 \pi \omega r^2}{1 - \omega^2 r^2}
この右辺は、時間軸 (\vec{p}_0 軸) の直交超平面への積分曲線の射影 (円) が囲む面積を S とした時、式の右辺は \frac{4 \omega S}{1 - \omega^2 r^2} と書かれることもある (ここで、S = \pi r^2)。また分母の速度の2次の項は無視されることが多い (なお、本稿では、真空における光速度が 1 に正規化されていることに注意されたい)。

しかし、ここで最も注目すべきなのは、サニャック効果が 空間性単位ベクトル \vec{p}_3 の積分曲線の周回後の段差であると云う事実そのものである。つまり、多様体の用語で言えば、サニャック効果とは多様体のホロノミー (holonomy) なのだ。

私は、本稿をここまで訳してきて、このことに突如として気付いた時、しばしばあることとは言え、やはり自分の頭の悪さにつくづく慨嘆せざるを得なかった。 「どうして、こんなあからさまな事実に、最初から気付かなかったのだろう...」。

このことを了解しさえすれば、サニャック効果が「特殊相対論的」か「一般相対論的」かと云う設問に対して

特殊相対論と一般相対論とは、排除しあうものではないと云う当たり前の事 (「世界地図帳」と「地球儀」の一方が「正しい」とか「優れている」とか言いたてて、他方を発売禁止にするのは馬鹿げている) をわざわざ言いたくはないのだが、以下のことを言う前に、「そうなのだ」と念を押しておいてから話を続けると、「[双子のパラドクス] は、特殊相対論では説明できず、一般相対論で初めて説明できる」と云うコンテキストや、「水星の近日点移動の解明によって一般相対論の正しさが実証された」と云ったコンテキストでは、サニャック効果は優れて「一般相対論的」である。
--[nouse: 一般相対論によるサニャック効果の導出] (2007年9月30日[日])

などと持って回った言い方をする必要はなかったのだ。単に、「サニャック効果は、時空多様体のホロノミーである」とさえ言えばよかったのだから。

厳密にはファイバーバンドル (fiber bundle) 、と言うか、主バンドル (principal bundle) の用語を使うべきなのだが、ここでは話が大袈裟になるので、別の機会に譲るとして (下記引用論文参照)、大雑把な言い方をすると、多様体の接続が平坦でない場合、曲率が 0 にならず、大域的には自明でないホロノミーが発生する訣だが、局所的には、2つの平坦な時空 (ミンコフスキー時空) が、「少しだけ方向をずらして」接続しているとみなせる。その接続を初等的に表現したのが Einstein synchronization だ。だから Einstein synchronization は物理を特殊相対論の枠組内で説明するための便宜 (convention) ではなく、物理を曲がった時空で考えると云う一般相対論への入り口なのだ。

サニャック効果とホロノミーに就いてネットを検索したら、次の論文が見つかった。

E. Minguzzi "Simultaneity and generalized connections in general relativity" (arXiv.org > gr-qc > arXiv:gr-qc/0204063v2)

興味深い内容なので、機会があったら、別途紹介することにしたい。
]]


The Sagnac effect
サニャック効果

Imagine that we have fastened a fiber-optic cable around the circumference of a ring which is rotating with steady angular velocity \omega. We wish to compute the round trip travel time, as measured by a ring-riding observer, for a laser pulse sent clockwise and counterclockwise around the cable. For simplicity, we will ignore the fact that light travels through a fiber optic cable at somewhat less than the speed of light in a vacuum, and will pretend that the world line of our laser pulse is a null curve (but certainly not a null ''geodesic''!).
一定角速度 \omega で回転している円環の周囲をめぐらせて光ファイバを固定しているものとする。ここで、この光ファイバ・ケーブルを時計廻り・反時計廻りに発射されたレーザー・パルスの周回時間を、円環に乗っている観測者が測る値として求めてみたい。議論を単純にするため、光ファイバを通る光の速度が、真空中よりも若干遅くなることは無視し、レーザー・パルスの世界線がゼロ曲線である (ただし、勿論ゼロ測地線ではない!) と見なすことにする。


In the Born line element, let us put <math>ds = dz = dr = 0</math>. This gives
:<math> (1 - \omega^2 \, r_0^2) \, dt^2 = 2 \omega \, r_0^2 \, dt \, d\phi + r_0^2 \, d\phi^2 </math>
or
:<math> dt = \frac{r_0 \, d\phi}{1 \pm \omega \, r_0} </math>
We obtain for the round trip travel time
:<math> \Delta t_+ = \frac{2 \pi r_0}{1 + \omega \, r_0}, \; \; \Delta t_- = \frac{2 \pi r_0}{1 - \omega \, r_0} </math>
Putting <math>\delta = \frac{\Delta t_+  - \Delta t_-}{2 \, \pi \, r}</math>, we find <math> \omega = \frac{-1 + \sqrt{1+\delta^2}}{\delta \, r}</math> so that the ring-riding observers can determine the angular velocity of the ring (as measured by a static observer) from the difference between clockwise and counterclockwise travel times. This is known as the Sagnac effect. It is evidently a ''global effect''.
ボルン線素で、<math>ds = dz = dr = 0</math> とすると、
:<math> (1 - \omega^2 \, r_0^2) \, dt^2 = 2 \omega \, r_0^2 \, dt \, d\phi + r_0^2 \, d\phi^2 </math>
つまり
:<math> dt = \frac{r_0 \, d\phi}{1 \pm \omega \, r_0} </math>
だから、周回時間は
:<math> \Delta t_+ = \frac{2 \pi r_0}{1 + \omega \, r_0}, \; \; \Delta t_- = \frac{2 \pi r_0}{1 - \omega \, r_0} </math>
となる。ここで <math>\delta = \frac{\Delta t_+  - \Delta t_-}{2 \, \pi \, r}</math> と置くと <math> \omega = \frac{-1 + \sqrt{1+\delta^2}}{\delta \, r}</math> となって、円環に乗っている観測者は、時計廻りと反時計廻りとの周回時間の差から、(静止観測者が測定した値としての) 円環の角速度を決定することができる。これはサニャック効果 (Sagnac effect) として知られている。これは明らかに大域的効果である。

[[訳註:
残念ながら、このサニャック効果に就いての説明には不満が有る。この式の導き方には、サニャック効果がホロノミーと云う問題意識が見られないからだ。(実は、前節「ボルン座標表示への変換」においても、ホロノミーを考慮しない的外れな記述が行なわれているように見える。)

結局、この節で行なわれているのは、無限小光路を使った Einstein synchronization の算出とその積分である。そのこと自体は、間違っているわけではないのだが、これでは、サニャック効果が、光以外の伝搬でも成立することが見えてこない。ホロノミーは時空多様体そのものの構造に内在する性質であるから、閉路を通って「元の場所」に辿り着くことを行なえば、光であろうとなかろうと (例えば、物質でも) 発生するのだ。所謂「光」、特にレーザー光の場合は、干渉を用いた簡便で精度の良い効果の検出法が利用可能であると云うだけの話だ。

ただし、実際上、電子・中性子・原子等の物質のサニャック効果も、物質波の干渉として検出される。特に原子を使った冷却原子サニャック干渉計--Cold Atom Sagnac Interferometer (CASI)--は、レーザー光を使用する場合よりも、回転検出性能が劇的に向上することが期待されいる。
]]


Null Geodesics 翻訳省略

Radar distance in the large 翻訳省略

Radar distance in the small 翻訳省略

Summary 翻訳省略


See also
以下も参照

  • Ehrenfest paradox, for a sometimes controversial topic often studied using the Born chart. 「エーレンフェストのパラドクス」: 論争の主題となることがある。ボルン座標を使って検討されることが多い。
  • Fibre optic gyroscope 光ファイバ・ジャイロスコープ
  • Rindler coordinates, for another useful coordinate chart adapted to another important family of accelerated observers in Minkowski spacetime; this article also emphasizes the existence of distinct notions of distance which may be employed by such observers. 「リンドラー座標」。やはり重要である、ミンコフスキー時空における加速運動観測者群に適用されて有用な座標系表示である。この記事も、こうした観測者達にとり利用可能な複数の異なる距離概念の存在を強調している。
  • Sagnac effect サニャック効果


References
参考文献

A few papers of historical interest:
歴史的論文:



  • Born, M. (1909). "Die Theorie des starren Elektrons in der Kinematik des Relativitäts-Prinzipes". Ann. Phys. Lpz. 30: 1.

  • Ehrenfest, P. (1909). "Gleichförmige Rotation starrer Körper und Relativitätstheorie". Phys. Zeitschrift 10: 918.

  • Planck, M. (1910). "Gleichförmige Rotation und Lorentz-Kontraktion". Phys. Zeitschrift 11: 294.

  • Einstein, A. (1911). "Zum Ehrenfesten Paradoxon". Phys. Zeitschrift 12: 509.

  • Sagnac, M. G. (1913). "L'éther lumineux démontré par l'effet du vent relatif d'éther dans un interféromètre en rotation uniforme". C. R. Acad. Sci. Paris 157: 708.

  • Langevin, P. (1935). "Remarques au sujet de la Note de Prunier". C. R. Acad. Sci. Paris 200: 48.


A few classic references:
古典的参考文献:

  • Grøn, Ø. (1975). "Relativistic description of a rotating disk". Amer. J. Phys. 43: 869–876. doi:10.1119/1.9969.
  • Landau, L. D. & Lifschitz, E. M. (1980). The Classical Theory of Fields (4th ed.). London: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-2768-9. See Section 84 for the Landau-Lifschitz metric on the quotient of a Lorentzian manifold by a stationary congruence; see the problem at the end of Section 89 for the application to Langevin observers. 「場の古典論 (第4版)」。第84節に見られる静的線叢によるローレンツ多様体の商上でのランダウ・リフシッツ計量を参照されたい。ランジェヴァン観測者への応用に就いて、第89節末の問題を参照されたい。

[[訳註:「場の古典論(第4版)」は勿論、英訳版としての版数。原ロシア語版では第6版に対応する筈。]]
[[訳註:"the quotient of a Lorentzian manifold by a stationary congruence" とは、ローレンツ多様体を、「静的線叢」に属する世界線の中の一本に共通して乗っていると云う同値関係で「割った」商空間。逆に言えば、ローレンツ多様体は、世界線をファイバーとし、商空間を底空間とするファイバーバンドルになっている。]]


Selected recent sources:
最近の参考文献から:

  • Rizzi, G. ; & Ruggiero, M. L. (2004). Relativity in Rotating Frames. Dordrecht: Kluwer. ISBN 1-4020-1805-3. This book contains a valuable historical survey by Øyvind Grøn and some other papers on the Ehrenfest paradox and related controversies and a paper by Lluis Bel discussing the Langevin congruence. Hundreds of additional references may be found in this book. この著作は、エーレンフェスト・パラドクス及びそれに関連する議論に就いての Øyvind Grøn による有意義な歴史的な調査と、その他の幾つかの論文、及び、ルイス・ベル (Lluis Bel) によるランジェヴァン線叢を論じた議論を収める。何百もの参考文献が示されている。
  • Pauri, Massimo; & Vallisneri, Michele (2000). "Märzke-Wheeler coordinates for accelerated observers in special relativity". Found. Phys. Lett. 13: 401–425. doi:10.1023/A:1007861914639. Studies a coordinate chart constructed using radar distance "in the large" from a single Langevin observer. See also the eprint version 単一のランジェヴァン型観測者からの「大規模」レーダー距離を用いて構成された座標表示の研究。eprint 版も参照されたい。


External links
外部リンク

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2008年6月25日 (水)

英文版ウィキペディア "Rindler coordinates" 翻訳草稿

以下は、英文版ウィキペディア "Rindler coordinates" (last modified on 23 June 2008, at 02:34) の翻訳草稿である。訳語・内容とも子細な見当はされていない。ただし、訳出にあたって、原文に若干の校正をほどこした。対応して、英文版ウィキペディアのテキストにも同じ変更を加えたので、"Rindler coordinates - Current revision (08:46, 25 June 2008)" を参照していただければ、校正の内容を確認できる。

この訳文では、通常「時間的」・「空間的」と訳されている "timelike", "spacelike" を「時間性」・「空間性」と訳してある。これは訳者 ([ゑ]) の無知のためではなく --たしかに無知な人間だが-- 意図的なものである (これに対して "spatial hyperslice" などは「空間的超切片」と訳し分けてある)。

また英語版でのカテゴリ等、編集上のタグは原則として採用していない。なお、訳文部分の著作権は、原文と同様 [GNU Free Documentation License] に従う。



Rindler coordinates


In relativistic physics, the Rindler coordinate chart is an important and useful coordinate chart representing part of flat spacetime, also called the Minkowski vacuum. The Rindler chart was introduced by Wolfgang Rindler. The Rindler coordinate system or frame describes a uniformly accelerating frame of reference in Minkowski space. In special relativity, a uniformly accelerating particle undergoes hyperbolic motion. For each such particle a Rindler frame can be chosen in which it is at rest.
相対論物理においては、リンドラー座標表示 (Rindler coordinate chart) は、ミンコフスキー空間 (Minkowski vacuum) とも呼ばれる平坦な時空の一部分を表現するのに有用かつ重要な座標表示 (coordinate chart) である。リンドラー座標表示は、ウォルフガング・リンドラー (Wolfgang Rindler) により導入された。リンドラー座標系は、ミンコフスキー空間内で一様に加速しつつある基準系を記述する。特殊相対論にあっては、一様に加速しつつある粒子は、双曲線運動 (hyperbolic motion) を行なう。こうした粒子の一つ一つに就いて、その粒子が静止しているようなリンドラー座標系を選定することができる。

Relation to Cartesian chart
デカルト座標表示との関係

To obtain the Rindler chart, start with the Cartesian chart
:<math> ds^2 = -dT^2 + dX^2 + dY^2 + dZ^2, \; \; -\infty < T, X, Y, Z < \infty</math>
In the region <math>0 < X < \infty, \; -X < T < X</math>, which is often called the Rindler wedge, define the new chart using the coordinate transformation
:<math> t = \operatorname{arctanh}(T/X), \; x= \sqrt{X^2-T^2}, \; y = Y, \; z = Z</math>
The inverse transformation is
:<math> T = x \, \sinh(t), \; X = x \,  \cosh(t), \; Y = y, \; Z = z</math>
In the Rindler chart, the Minkowski line element becomes
:<math> ds^2 = -x^2 dt^2 + dx^2 + dy^2 + dz^2, \; 0 < x < \infty, -\infty < t, y, z < \infty</math>
リンドラー座標表示を構成するには、まずデカルト座標表示
:<math> ds^2 = -dT^2 + dX^2 + dY^2 + dZ^2, \; \; -\infty < T, X, Y, Z < \infty</math>
から始めて、通常「リンドラー・ウェッジ (Rindler wedge)」と呼ばれる領域 <math>0 < X < \infty, \; -X < T < X</math> において、座標変換
:<math> t = \operatorname{arctanh}(T/X), \; x= \sqrt{X^2-T^2}, \; y = Y, \; z = Z</math>
を用いて、新たに別の座標系を定義すればよい。その逆変換は
:<math> T = x \, \sinh(t), \; X = x \,  \cosh(t), \; Y = y, \; Z = z</math>
になる。リンドラー座標表示にあっては、ミンコフスキー線素は次のようになる:
:<math> ds^2 = -x^2 dt^2 + dx^2 + dy^2 + dz^2, \; 0 < x < \infty, -\infty < t, y, z < \infty</math>

[[訳註:見ての通り、この稿では、光速度と加速度が共に正規化されて 1 と置かれている。また、後述されていることだが、この定式化では「リンドラー地平 (The Rindler horizon)」は <math>x = 0</math> にある。]]


The Rindler observers
リンドラー型観測者

In the new chart, it is natural to take the coframe field
:<math> d\sigma^0 = -x \, dt, \; \; d\sigma^1 = dx, \; \; d\sigma^2 = dy, \; \; d\sigma^3 = dz</math>
which has the dual frame field
:<math> \vec{e}_0 = \frac{1}{x} \, \partial_t, \; \; \vec{e}_1 = \partial_x, \; \; \vec{e}_2 = \partial_y, \; \; \vec{e}_3 = \partial_z </math>
This defines a local Lorentz frame in the tangent space at each event (in the region covered by our Rindler chart, namely the Rindler wedge). The integral curves of the timelike unit vector field <math>\vec{e}_0</math> give a timelike congruence, consisting of the world lines of a family of observers called the Rindler observers. In the Rindler chart, these world lines appear as the vertical coordinate lines <math>x = x_0, \; y = y_0, z = z_0</math>. Using the coordinate transformation above, we find that these correspond to hyperbolic arcs in the original Cartesian chart.
リンドラー座標表示では、余接基準ベクトル場系 (coframe field) として
:<math> d\sigma^0 = -x \, dt, \; \; d\sigma^1 = dx, \; \; d\sigma^2 = dy, \; \; d\sigma^3 = dz</math>
を採用するのが自然である。そして、その双対的な基準ベクトル場系は
:<math> \vec{e}_0 = \frac{1}{x} \, \partial_t, \; \; \vec{e}_1 = \partial_x, \; \; \vec{e}_2 = \partial_y, \; \; \vec{e}_3 = \partial_z </math>
となる。これによって、(リンドラー座標表示がカバーする領域、つまりリンドラー・ウェッジにおける) 各事象での接ベクトル空間の「局所ローレンツ基準ベクトル場系 (local Lorentz frame)」が定式化される。時間性 (time-like) 単位ベクトル場 <math>\vec{e}_0</math> の積分曲線は、「リンドラー型観測者 (Rindler observers)」と呼ばれる一群の観測者の世界線から構成される「時間性線叢」 (timelike congruence) を形成する。リンドラー座標表示では、こうした世界線は、垂直座標軸方向に延びる線 <math>x = x_0, \; y = y_0, z = z_0</math> として現れる。上記の座標変換を用いると、こうした座標軸は、元々のデカルト座標表示での双曲線に対応していることが分かる。

Some representative Rindler observers (navy blue hyperbolic arcs) depicted using the Cartesian chart.<br />デカルト座標表示を使って描かれた代表的なリンドラー型観測者達 (ネービーブルーの双曲線)
Some representative Rindler observers (navy blue hyperbolic arcs) depicted using the Cartesian chart.
デカルト座標表示を使って描かれた代表的なリンドラー型観測者達 (ネービーブルーの双曲線)

[[訳註:「ネービーブルー」は明瞭には見えないようだが、拡大すると確かに双曲線部分はそうなっている。]]


As with any timelike congruence in any Lorentzian manifold, this congruence has a kinematic decomposition (see Raychaudhuri equation). In this case, the expansion and vorticity of the congruence of Rindler observers vanish. The vanishing of the expansion tensor implies that each of our observers maintains constant distance to his neighbors. The vanishing of the vorticity tensor implies that the world lines of our observers are not twisting about each other; this is a kind of local absence of "swirling".
任意のローレンツ多様体での任意の時間性線叢と同様に、この線叢でも「運動学的分解」(kinematic decomposition) が可能である ("Raychaudhuri equation" を参照) が、この場合では、リンドラー型観測者の線叢の「膨張」と「渦度」は消失する。膨張テンソルの消失 (膨張テンソルが 0 になること) は、「個々のリンドラー型観測者と隣のリンドラー型観測者との距離は一定である」と云うことを意味する。また、渦度テンソルの消失 (渦度テンソルが 0 になること) は、「リンドラー型観測者の世界線は互いに捻じれることはない。これは一種の『旋回』の局所的消失である」ことを意味する。


The acceleration vector of each observer is given by the covariant derivative
<math> \nabla_{\vec{e}_0} \vec{e}_0 = \frac{1}{x} \, \vec{e}_1 </math>
That is, each Rindler observer is accelerating in the <math>\partial_x</math> direction. Individually speaking, each observer is in fact accelerating with constant magnitude in this direction, so their world lines are the Lorentzian analogs of circles, which are the curves of constant path curvature in Euclidean geometry.
各観測者の加速度ベクトルは、共変導ベクトル (covariant derivative)
<math> \nabla_{\vec{e}_0} \vec{e}_0 = \frac{1}{x} \, \vec{e}_1 </math>
によって与えられる。つまり、各リンドラー型観測者は、<math>\partial_x</math> 方向に加速する。個々の観測者に着目すると、各観測者は、実際にこの方向に一定強度で加速するので、その世界線は、ユークリッド幾何学での定曲率曲線である円のローレンツ的な対応物になっている。


[[2008-07-01補足訳註:簡単に計算できるように、ゼロでない接続係数は \Gamma^0 {}_{01} = \Gamma^0 {}_{10} = \frac{1}{x}\Gamma^1 {}_{00} = x の3つだけである。\nabla_{\vec{e}_0} \vec{e}_0 = \frac{1}{x} \, \vec{e}_1 は、このことから直に出てくる。]]


Because the Rindler observers are vorticity-free, they are also hypersurface orthogonal. The orthogonal spatial hyperslices are <math>t=t_0</math>; these appear as horizontal half-planes in the Rindler chart and as half-planes through <math>T = X = 0</math> in the Cartesian chart (see the figure above). Setting <math>dt=0</math> in the line element, we see that these have ordinary Euclidean geometry, <math> d\sigma^2 = dx^2 + dy^2 + dz^2, \; 0 < x < \infty, \; -\infty < y, z < \infty</math>. Thus, the spatial coordinates in the Rindler chart have a very simple interpretation consistent with the claim that the Rindler observers are mutually stationary. We will return to this rigidity property of the Rindler observers a bit later in this article.
リンドラー型観測者には、渦度がないから、リンドラー型観測者は超表面に直交する。一連の空間的直交超切片は <math>t=t_0</math> で表わされるが、それらはリンドラー座標表示では水平な半平面になり、デカルト座標表示では <math>T = X = 0</math> を通る半平面になる (上図参照)。線素において、<math>dt=0</math> とするなら、<math> d\sigma^2 = dx^2 + dy^2 + dz^2, \; 0 < x < \infty, \; -\infty < y, z < \infty</math> となり、通常のユークリッド幾何学が得られるから、リンドラー座標系の空間座標は、リンドラー型観測者が互いに静止している条件に合致する形で、非常に単純な解釈が可能となる。リンドラー型観測者間の剛体性に就いては後述する。


A "paradoxical" property
「逆説」的性格


Note that Rindler observers with smaller constant x coordinate are accelerating harder to keep up! This may seem surprising because in Newtonian physics, observers who maintain constant relative distance must share the same acceleration. But in relativistic physics, we see that the trailing endpoint of a rod which is accelerated by some external force (parallel to its symmetry axis) must accelerate a bit harder than the leading endpoint, or else it must ultimately break.
x 座標が定数であるリンドラー型観測者では、その x 座標が小さい方の観測者は加速度を大きくしないと、x 座標が大きい方の観測者に付いていけない! ニュートン物理においては、相対的距離が一定の観測者は、加速度が同一でなければならないことを考えると、これは驚くべきことに見えるかもしれない。しかし、相対論物理では、棒が (棒の対称軸と平行な) 外力を受けて加速される場合、棒の後端は先端より若干量強く加速しなければならない。そうでないと、棒は遂にはちぎれざるをえなくなる。


This phenomenon is the basis of a well known "paradox". However, it is a simple consequence of relativistic kinematics. One way to see this is to observe that the magnitude of the acceleration vector is just the path curvature of the corresponding world line. But the world lines of our Rindler observers are the analogs of a family of concentric circles in the Euclidean plane, so we are simply dealing with the Lorentzian analog of a fact familiar to speed skaters: in a family of concentric circles, inner circles must bend faster (per unit arc length) than the outer ones.
この現象は、良く知られた「逆説」の基礎になっている。しかし、これは相対論的運動学の単純な帰結である。これを理解するには、加速度ベクトルの大きさとは、対応する世界線の曲率半径そのものだと云うことに気付けば良い。ここで、リンドラー型観測者達の世界線は、ユークリッド幾何学での平面における同心円の集まりに対応している訣だから、同心円において内側の円では外側の円よりも (単位長さ当たり) 速く曲がらねばならないと云う、スピードスケーター達にはお馴染みの事実のローレンツ的な対応現象が起こっているに過ぎないのだ。


Minkowski observers
ミンコフスキー型観測者

A representative Minkowski observer (navy blue hyperbolic secant curve) depicted using the Rindler chart.  The Rindler horizon is shown in red.<br />リンドラー座標表示に描かれた代表的ミンコフスキー型観測者 (ネービーブルーの双曲線正割曲線)。リンドラー地平は赤で示されている。
A representative Minkowski observer (navy blue hyperbolic secant curve) depicted using the Rindler chart. The Rindler horizon is shown in red.
リンドラー座標表示に描かれた代表的ミンコフスキー型観測者 (ネービーブルーの双曲線正割曲線)。リンドラー地平は赤で示されている。

It is worthwhile to also introduce an alternative frame, given in the Minkowski chart by the natural choice
:<math>\vec{f}_0 = \partial_T, \; \vec{f}_1 = \partial_X, \; \vec{f}_2 = \partial_Y, \; \vec{f}_3 = \partial_Z </math>
Transforming these vector fields using the coordinate transformation given above, we find that in the Rindler chart (in the Rinder wedge) this frame becomes
:<math>\vec{f}_0 =  \frac{\cosh(t)}{x} \, \partial_t - \sinh(t) \, \partial_x</math>
:<math>\vec{f}_1 = -\frac{\sinh(t)}{x} \, \partial_t + \cosh(t) \, \partial_x</math>
:<math>\vec{f}_2 = \partial_y, \; \vec{f}_3 = \partial_z </math>
Computing the kinematic decomposition of the timelike congruence defined by the timelike unit vector field <math>\vec{f}_0</math>, we find that the expansion and vorticity again vanishes, and in addition the acceleration vector vanishes, <math>\nabla_{\vec{f}_0} \vec{f}_0 = 0</math>. In other words, this is a geodesic congruence; the corresponding observers are in a state of inertial motion. In the original Cartesian chart, these observers, whom we will call Minkowski observers, are at rest.
ミンコフスキー座標表示中において自然な設定
:<math>\vec{f}_0 = \partial_T, \; \vec{f}_1 = \partial_X, \; \vec{f}_2 = \partial_Y, \; \vec{f}_3 = \partial_Z </math>
により別の基準系を導入するのも無駄なことではない。こうしたベクトル場に、上記の座標変換を適用すると、リンドラー座標表示においては (リンドラー・ウェッジ内では) この基準系が
:<math>\vec{f}_0 =  \frac{\cosh(t)}{x} \, \partial_t - \sinh(t) \, \partial_x</math>
:<math>\vec{f}_1 = -\frac{\sinh(t)}{x} \, \partial_t + \cosh(t) \, \partial_x</math>
:<math>\vec{f}_2 = \partial_y, \; \vec{f}_3 = \partial_z </math>
となることが分かる。時間性単位ベクトル場 <math>\vec{f}_0</math> が定める時間性線叢の運動学的分解を計算すると、膨張及び渦度がやはり消失しているばかりでなく、加速度ベクトルも消失していることが分かる (<math>\nabla_{\vec{f}_0} \vec{f}_0 = 0</math>)。換言すれば、それは「測地的線叢」になっており、対応する観測者は慣性運動状態にあることになる。元々のデカルト座標表示では、以下「ミンコフスキー型観測者」と呼ぶことにするこうした観測者は静止している。

[[2008-07-01補足訳註: \nabla_{\vec{f}_0} \vec{f}_0 = 0 の計算は以下の通り:
\begin{eqnarray}<br />
\nabla_{\vec{f}_0} \vec{f}_0 &=& \frac{\cosh (t)}{x} \, \nabla_{\partial_t} \, \vec{f}_0 - \sinh (t) \, \nabla_{\partial_x} \, \vec{f}_0 \nonumber \\<br />
{} &=& \frac{\cosh (t)}{x} \, \nabla_{\partial_t} \, \bigl( \frac{\cosh (t)}{x} \, \partial_t - \sinh (t) \, \partial_x \bigr) \nonumber \\<br />
{} & & \hspace{20pt} {}- \sinh (t) \, \nabla_{\partial_x} \, \bigl( \frac{\cosh (t)}{x} \, \partial_t - \sinh (t) \, \partial_x \bigr) \nonumber \\<br />
{} &=& \frac{\cosh (t)}{x} \, \bigl( \frac{\sinh (t)}{x} \, \partial_t + \frac{\cosh (t)}{x} \, \nabla_{\partial_t} \, \partial_t \nonumber \\<br />
{} & & \hspace{20pt} {} - \cosh (t) \, \partial_x - \sinh(t) \, \nabla_{\partial_t} \, \partial_x \bigr) \nonumber \\<br />
{} & & \hspace{20pt} {} - \sinh (t) \, \bigl( - \frac{\cosh (t)}{x^2} \, \partial_t \nonumber \\<br />
{} & & \hspace{40pt} {} + \frac{\cosh (t)}{x} \, \nabla_{\partial_x} \, \partial_t - \sinh (t) \nabla_{\partial_x} \, \partial_x \bigr) \nonumber \\<br />
{} &=& \frac{\cosh (t)}{x} \, \bigl( \frac{\sinh (t)}{x} \, \partial_t + \frac{\cosh (t)}{x} \, \Gamma^1 {}_{00} \, \partial_x \nonumber \\<br />
{} & & \hspace{20pt} {} - \cosh (t) \, \partial_x - \sinh(t) \, \Gamma^0 {}_{01} \, \partial_t \bigr) \nonumber \\<br />
{} & & \hspace{20pt} {} - \sinh (t) \, \bigl( - \frac{\cosh (t)}{x^2} \, \partial_t + \frac{\cosh (t)}{x} \, \Gamma^0 {}_{10} \, \partial_t \bigr) \nonumber \\<br />
{} &=& \frac{\cosh (t)}{x} \, \bigl( \frac{\sinh (t)}{x} \, \partial_t + \frac{\cosh (t)}{x} \cdot x \, \partial_x \nonumber \\<br />
{} & & \hspace{20pt} {} - \cosh (t) \, \partial_x - \sinh(t) \cdot \frac{1}{x} \, \partial_t \bigr) \nonumber \\<br />
{} & & \hspace{20pt} {} - \sinh (t) \, \bigl( - \frac{\cosh (t)}{x^2} \, \partial_t + \frac{\cosh (t)}{x} \cdot \frac{1}{x} \, \partial_t \bigr) \nonumber \\<br />
{} &=& 0 \nonumber<br />
\end{eqnarray}<br />
]]


In the Rindler chart, the world lines of the Minkowski observers appear as hyperbolic secant curves asymptotic to the coordinate plane <math>x=0</math>. Specifically, in Rindler coordinates, the world line of the Minkowski observer passing through the event <math>t=t_0, \; x=x_0, \; y=y_0, \; z=z_0</math> is
:<math>t = \operatorname{arctanh}(s/x_0), \; x = \sqrt{x_0^2-s^2}, \; y = y_0, \; z = z_0, \; -x_0 < s < x_0</math>
where <math>s</math> is the proper time of this Minkowski observer. Note that only a small portion of his history is covered by the Rindler chart! This shows explicitly why the Rindler chart is not geodesically complete; timelike geodesics run outside the region covered by the chart in finite proper time. Of course, we already knew that the Rindler chart cannot be geodesically complete, because it covers only a portion of the original Cartesian chart, which is a geodesically complete chart.
リンドラー座標表示では、ミンコフスキー型観測者の世界線は、座標面 <math>x=0</math> に漸近する双曲線正割曲線となる。具体的には、リンドラー座標系では、事象 <math>t=t_0, \; x=x_0, \; y=y_0, \; z=z_0</math> を通るミンコフスキー型観測者の世界線は、 <math>s</math> をミンコフスキー型観測者の固有時として
:<math>t = \operatorname{arctanh}(s/x_0), \; x = \sqrt{x_0^2-s^2}, \; y = y_0, \; z = z_0, \; -x_0 < s < x_0</math>
となる。リンドラー座標表示では、ミンコフスキー型観測者の活動期間のごく一部しかカバーされていないことに注意されたい! このことは、リンドラー座標表示が測地線に関して完全ではないことをあからさまに示している。つまり、座標表示上、有限な固有時内でカバーされる領域の外に時間性測地線が延びているのである。勿論、リンドラー座標表示が測地線に関して完全でありえないのは、リンドラー座標表示が、測地線に関して完全な元々のデカルト座標表示の一部分のみをカバーしているのだから、当然なのであった。



In the case depicted in the figure, <math>x_0 = 1</math> and we have drawn (correctly scaled and boosted) the light cones at <math>s=-\frac{1}{2}, \; 0, \; \frac{1}{2}</math>.
図に示した例では、<math>x_0 = 1</math> とし、<math>s=-\frac{1}{2}, \; 0, \; \frac{1}{2}</math> における光錐を (縮尺は保ったまま強調して) 描いてある。


The Rindler horizon
リンドラー地平


The Rindler coordinate chart has a coordinate singularity at <math>x = 0</math>, where the metric tensor (expressed in the Rindler coordinates) has vanishing determinant. This happens because as <math>x \rightarrow 0</math> the acceleration of the Rindler observers diverges. As we can see from the figure illustrating the Rindler wedge, the locus <math>x = 0</math> in the Rindler chart corresponds to the locus <math>T^2=X^2, \; X > 0</math> in the Cartesian chart, which consists of two null half-planes, each ruled by a null geodesic congruence.
リンドラー座標表示では、<math>x = 0</math> に、(リンドラー座標で表現された) 計量テンソルの行列式がゼロになる「座標特異点」が現れる。これは、<math>x \rightarrow 0</math> となるにつれて、リンドラー型観測者の加速度が発散するためである。リンドラー・ウェッジの図から見て取れるように、リンドラー座標表示での軌跡 <math>x = 0</math> は、デカルト座標表示にあっては、それぞれゼロ測地線叢で編まれた2枚のゼロ半平面 (null half-plane) からなる軌跡 <math>T^2=X^2, \; X > 0</math> に対応する。


For the moment, we simply consider the Rindler horizon as the boundary of the Rindler coordinates. Later we will see that it is in fact analogous in some important respects, to the event horizon of a black hole.
ここしばらくは、リンドラー地平とは、単にこうしたリンドラー座標の限界のことであるとして考えておくことにする。後で、実はリンドラー地平が、幾つかの重要な点でブラックホール事象地平と対応することを見ることになるであろう。


Geodesics
測地線


The geodesic equations in the Rindler chart are easily obtained from the geodesic Lagrangian; they are
:<math> \ddot{t} + \frac{2}{x} \, \dot{x} \, \dot{t} = 0, \; \ddot{x} + x \, \dot{t}^2 = 0, \; \ddot{y} = 0, \; \ddot{z} = 0</math>
Of course, in the original Cartesian chart, the geodesics appear as straight lines, so we could easily obtain them in the Rindler chart using our coordinate transformation. However, it is instructive to obtain and study them independently of the original chart, and we shall do so in this section.
リンドラー座標表示での測地線方程式は、測地線ラグランジアン (geodesic Lagrangian) から簡単に得られて、次のようになる:
:<math> \ddot{t} + \frac{2}{x} \, \dot{x} \, \dot{t} = 0, \; \ddot{x} + x \, \dot{t}^2 = 0, \; \ddot{y} = 0, \; \ddot{z} = 0</math>
勿論、元々のデカルト座標表示では、測地線は直線になるから、上記の座標変換を用いれば簡単に、リンドラー座標表示での測地線方程式は得られる訣ではあるのだけれども、もともとの座標表示とは独立して、測地線方程式を構成・検討することは示唆に富むものであるので、ここでは、実際にそれを行なってみることにする。

Some representative null geodesics (black hyperbolic semicircular arcs) projected into the spatial hyperslice t=0 of the Rindler observers.  The Rindler horizon is shown as a magenta plane.<br />リンドラー型観測者の空間的な超切片 t=0 に投影された、幾つかの代表的ゼロ測地線 (黒の双曲弧状線)。リンドラー地平は、深紅色の平面として表わされている。
Some representative null geodesics (black hyperbolic semicircular arcs) projected into the spatial hyperslice t=0 of the Rindler observers. The Rindler horizon is shown as a magenta plane.
リンドラー型観測者の空間的な超切片 t=0 に投影された、幾つかの代表的ゼロ測地線 (黒の双曲型半円弧)。リンドラー地平は、深紅色の平面として表わされている。


[[訳註:<math>L =\frac{1}{2}(-x^2\dot{t}^2 + \dot{x}^2 + \dot{y}^2 + \dot{z}^2)</math> と置くと、測地線の滞留性からラグランジ方程式 <math>\frac{d}{ds} \left(\frac{\partial L}{\partial \dot{t}} \right) - \frac{\partial L}{\partial t} = 0</math>, \frac{d}{ds} \left(\frac{\partial L}{\partial \dot{x}} \right) - \frac{\partial L}{\partial x} = 0, \frac{d}{ds} \left(\frac{\partial L}{\partial \dot{y}} \right) - \frac{\partial L}{\partial y} = 0, \frac{d}{ds} \left(\frac{\partial L}{\partial \dot{z}} \right) - \frac{\partial L}{\partial z} = 0 が得られる。上記の測地線方程式は、その直接の結果である。]]


From the first, third, and fourth we immediately obtain the first integrals
:<math> \dot{t} = \frac{E}{x^2}, \; \; \dot{y} = P, \; \; \dot{z} = Q </math>
But from the line element we have <math>\epsilon = -x^2 \, \dot{t}^2 + \dot{x}^2 + \dot{y}^2 + \dot{z}^2</math> where <math>\epsilon=-1, \, 0, \, 1</math> for timelike, null, and spacelike geodesics, respectively. This gives the fourth first integral, namely
:<math> \dot{x}^2 = \left( -\epsilon + \frac{E^2}{x^2} \right) - P^2 - Q^2</math>.
This suffices to give the complete solution of the geodesic equations.
1番目、3番目、4番目の式から、直ちに第1積分
:<math> \dot{t} = \frac{E}{x^2}, \; \; \dot{y} = P, \; \; \dot{z} = Q </math>
が得られる。そして更に、線素より <math>\epsilon = -x^2 \, \dot{t}^2 + \dot{x}^2 + \dot{y}^2 + \dot{z}^2</math> (ただし、時間性測地線、ゼロ測地線、空間性測地線夫々に対して <math>\epsilon=-1, \, 0, \, 1</math> とする) であるから、4番目の第1積分
:<math> \dot{x}^2 = \left( -\epsilon + \frac{E^2}{x^2} \right) - P^2 - Q^2</math>
も得ることができる。これにより、測地線方程式の完全な解が得られる。

In the case of null geodesics, from <math>\frac{E^2}{x^2} - P^2-Q^2</math> with nonzero <math>E</math>, we see that the x coordinate ranges over the interval <math>0 < x < \frac{E}{\sqrt{P^2+Q^2}}</math>.
ゼロ測地線の場合は、<math>E</math> をゼロでない値として <math>\frac{E^2}{x^2} - P^2-Q^2</math> より、x 座標の変動範囲が、区間 <math>0 < x < \frac{E}{\sqrt{P^2+Q^2}}</math> であることが分かる。



The complete seven parameter family giving any null geodesic through any event in the Rindler wedge, is
:<math>\begin{matrix}<br />
 t - t_0 & = &<br />
 \operatorname{arctanh} \left(<br />
 \frac{s \, (P^2+Q^2) - \sqrt{E^2- (P^2+Q^2) \, x_0^2}}{E}<br />
 \right) \\<br />
 & & + ~ \operatorname{arctanh} \left(<br />
 \frac{\sqrt{E^2 - (P^2+Q^2) \, x_0^2}}{E}<br />
 \right)<br />
\end{matrix}</math>
:<math> x = \sqrt{ x_0^2 + 2 \, s \, \sqrt{E^2-(P^2+Q^2) \, x_0^2} - s^2 \, (P^2+Q^2) } </math>
<math> y - y_0 = P \, s; \; \; z - z_0 = Q \, s</math>:
Plotting the tracks of some representative null geodesics through a given event (that is, projecting to the hyperslice <math>t=0</math>), we obtain a picture which looks suspiciously like the family of all semicircles through a point and orthogonal to the Rindler horizon! (See the figure.)
リンドラー・ウェッジ内の任意の事象に就いて、それを通る任意のゼロ測地線を既定する完全なパラメータ族 (パラメータは7つ) は
:<math>\begin{matrix}<br />
 t - t_0 & = &<br />
 \operatorname{arctanh} \left(<br />
 \frac{s \, (P^2+Q^2) - \sqrt{E^2- (P^2+Q^2) \, x_0^2}}{E}<br />
 \right) \\<br />
 & & + ~ \operatorname{arctanh} \left(<br />
 \frac{\sqrt{E^2 - (P^2+Q^2) \, x_0^2}}{E}<br />
 \right)<br />
\end{matrix}</math>
:<math> x = \sqrt{ x_0^2 + 2 \, s \, \sqrt{E^2-(P^2+Q^2) \, x_0^2} - s^2 \, (P^2+Q^2) } </math>
<math> y - y_0 = P \, s; \; \; z - z_0 = Q \, s</math>:
である。所与の事象を通る幾つかの代表的ゼロ測地線を描いてみると (つまり、超切片 <math>t=0</math> に投影してみると) 或る点を通り、リンドラー地平に対して直交する全ての半円弧の集合のように見えるものが得られる! (図参照)

[[訳註:第4の第1積分において x^2 を新たな変数で (例えば <math>\xi = x^2</math> として) 置き換えれば、変数の分離ができて、初等的な積分が可能になるので、それからゼロ測地線の x に対するパラメータ式を求めるのは容易である。更に、こうして得られた x に対するパラメータ式を第一の第1積分に代入して積分すれば t に関するパラメータ式を求めることができる。]]


The Fermat metric
フェルマー計量

The fact that in the Rindler chart, the projections of null geodesics into any spatial hyperslice for the Rindler observers are simply semicircular arcs can be verified directly from the general solution just given, but there is a very simple way to see this. A static spacetime is one in which a vorticity-free timelike Killing vector field can be found. In this case, we have a uniquely defined family of (identical) spatial hyperslices orthogonal to the corresponding static observers (who need not be inertial observers). This allows us to define a new metric on any of these hyperslices which is conformally related to the original metric inherited from the spacetime, but with the property that geodesics in the new metric (note this is a Riemannian metric on a Riemannian three-manifold) are precisely the projections of the null geodesics of spacetime. This new metric is called the Fermat metric, and in a static spacetime endowed with a coordinate chart in which the line element has the form
:<math> ds^2 = g_{00} \, dt^2 + g_{jk} \, dx^j \, dx^k, \; \; 1 \leq j, \; k \leq 3 </math>
the Fermat metric on <math>t = 0</math> is simply
:<math> d\rho^2 = \frac{g_{jk} \, dx^j \, dx^k}{-g_{00}}</math>
(where the metric coeffients are understood to be evaluated at <math>t = 0</math>).
リンドラー座標表示において、リンドラー型観測者に就いての空間的超切片へのゼロ測地線の投影が半円弧になってしまうと云うことは、上記の一般的な解から直接確認できるが、このことを見て取る非常に簡単な方法がある。静的な時空は、無渦度時間性キリング・ベクトル場が存在するような時空であるが、この場合、対応する静的な観測者 (慣性的観測者である必要はない) に直交すると云うことで一意に定まる (同等な) 空間的超切片の族が存在する。これにより、この時空に本来備わった計量に共形的に関連するこうした超切片のどれにおいても新たな計量が、その計量 (これが3次元リーマン多様体におけるリーマン計量であることに注意) での測地線が、実は時空のゼロ測地線の投影になっていると云う特徴を有するようにして、定義可能である。この新たな計量は「フェルマー計量」と呼ばれる。線素が
:<math> ds^2 = g_{00} \, dt^2 + g_{jk} \, dx^j \, dx^k, \; \; 1 \leq j, \; k \leq 3 </math>
の形の座標表示を有する静的時空にあっては、<math>t = 0</math> でのフェルマー計量は単に
:<math> d\rho^2 = \frac{g_{jk} \, dx^j \, dx^k}{-g_{00}}</math>
となる (ただし、計量係数は、<math>t = 0</math> での値とする)。



In the Rindler chart, the timelike translation <math>\partial_t</math> is such a Killing vector field, so this is a static spacetime (not surprisingly, since Minkowski spacetime is of course trivially a static vacuum solution of the Einstein field equation). Therefore, we may immediately write down the Fermat metric for the Rindler observers:
:<math> d\rho^2 = \frac{dx^2 + dy^2 + dz^2}{x^2}, \; \; 0 < x < \infty, \; \; -\infty < y, z < \infty </math>
But this is the well-known line element of hyperbolic three-space H3 in the upper half space chart! This is closely analogous to the well known upper half plane chart for the hyperbolic plane H2, which is familiar to generations of complex analysis students in connection with conformal mapping problems (and much more), and many mathematically minded readers already know that the geodesics of H2 in the upper half plane model are simply semicircles (orthogonal to the circle at infinity represented by the real axis).
リンドラー座標表示の場合には、時間性移動 <math>\partial_t</math> は、こうしたキリング・ベクトル場であるため、それは静的な時空になる (これは、勿論、ミンコフスキー時空が、アインシュタインの場の方程式の自明な静的真空解であるためだから当然のことである)。従って、リンドラー型観測者に対するフェルマー計量は、直ちに書くことができて、
:<math> d\rho^2 = \frac{dx^2 + dy^2 + dz^2}{x^2}, \; \; 0 < x < \infty, \; \; -\infty < y, z < \infty </math>
となる。しかし、これは上半空間座標表示による3次元双曲型空間 H3 の線素として周知である! それは、「等角写像問題」(及び、その他多くの問題) に関連して複素解析を学んだ者にとり従来馴染み深い双曲平面 H2 に対する周知の上半平面座標表示と強い類似性があり、数学の心得のある読者なら、大方は、上半平面モデルにおける H2 の測地線は、単純に (実軸によって表わされる無限遠円周に直交する) 半円弧になることをご存じの筈である。


Symmetries
対称性

Since the Rindler chart is a coordinate chart for Minkowksi spacetime, we expect to find ten linearly independent Killing vector fields. Indeed, in the Cartesian chart we can readily find ten linearly independent Killing vector fields, generating respectively one parameter subgroups of time translation, three spatials, three rotations and three boosts. Together these generate the (proper isochronous) Poincaré group, the symmetry group of Minkowski spacetime.
リンドラー座標表示は、ミンコフスキー時空のためのものであるから、10個の線型独立なキリング・ベクトル場があると考えられる。実際、デカルト座標表示では、簡単に10個の線型独立なキリング・ベクトル場が見つけられて、それぞれ、時間推移、3種類の空間、3種類の回転、3種類の拡大からなる1パラメータ部分群を生成する。これらは、全体で、ミンコフスキー時空の対称群である (固有等時) ポアンカレ群を生成する。


However, it is instructive to write down and solve the Killing vector equations directly. We obtain four familiar looking Killing vector fields
:<math> \partial_t, \; \; \partial_y, \; \; \partial_z, \; \; -z \, \partial_y + y \, \partial_z </math>
(time translation, spatial translations orthogonal to the direction of acceleration, and spatial rotation orthogonal to the direction of acceleration) plus six more:
:<math> \exp(\pm t) \, \left( \frac{y}{x} \, \partial_t \pm \left( y \, \partial_x - x \, \partial_y \right) \right) </math>
:<math> \exp(\pm t) \, \left( \frac{z}{x} \, \partial_t \pm \left( z \, \partial_x - x \, \partial_z \right) \right) </math>
:<math> \exp(\pm t) \, \left( \frac{1}{x} \, \partial_t \pm \partial_x \right) </math>
(where the signs are chosen consistently + or -). We leave it as an exercise to figure out how these are related to the standard generators; here we wish to point out that we must be able to obtain generators equivalent to <math>\partial_T</math> in the Cartesian chart, yet the Rindler wedge is obviously not invariant under this translation. How can this be? The answer is that like anything defined by a system of partial differential equations on a smooth manifold, the Killing equation will in general have locally defined solutions, but these might not exist globally. That is, with suitable restrictions on the group parameter, a Killing flow can always be defined in a suitable local neighborhood, but the flow might not be well-defined globally. This has nothing to do with Lorentzian manifolds per se, since the same issue arises in the study of general smooth manifolds.
それでも、キリング・ベクトル方程式を直接書き下して解くことには意義がある。4つのお馴染みのキリング・ベクトル場
:<math> \partial_t, \; \; \partial_y, \; \; \partial_z, \; \; -z \, \partial_y + y \, \partial_z </math>
(時間推移、加速方向と直交する空間移動、及び加速方向と直交する空間内回転) の他に6つのキリング・ベクトル場
:<math> \exp(\pm t) \, \left( \frac{y}{x} \, \partial_t \pm \left( y \, \partial_x - x \, \partial_y \right) \right) </math>
:<math> \exp(\pm t) \, \left( \frac{z}{x} \, \partial_t \pm \left( z \, \partial_x - x \, \partial_z \right) \right) </math>
:<math> \exp(\pm t) \, \left( \frac{1}{x} \, \partial_t \pm \partial_x \right) </math>
(ただし符号は、正か負かで統一が取られる) が存在する。それが標準的生成元とどう関係するかは演習問題としておくが、ここでは、デカルト座標表示における <math>\partial_T</math> と等価な生成元を得ることができる必要があるとはいえ、リンドラー・ウェッジは、この推移では不変とならないことは明らかであることを指摘しておきたい。どうしてそのようなことが起こるのか? その答えは、微分可能多様体上の偏微分微分方程式系で定義されるものならなんであってもそうなのだが、キリング方程式は、一般には局所的に定義された解を有するものの、そうした解は大域的に存在するとは限らないためなのである。つまり、群パラメータに適宜の制限を加えることで、キリング・フローは相応の近傍内でなら常に定義可能であるものの、そのフローは、大域的に矛盾なく定義できないことがあるりうるのである。一般的な微分可能多様体の研究時にも、同じ問題が発生するから、これは、ローレンツ多様体そのものとは無関係である。


[[訳註:
キリング・ベクトル場 (X) の定義には、等価なのものが幾つかあるが ("Killing vector field - Wikipedia, the free encyclopedia" を参照)、そのうちの一つは、計量テンソル g のその方向へのリー微分が消えると云うものである:

\mathcal{L}_X g = 0

これから、計量テンソル係数に陽に含まれない座標 t, y, z 方向の接ベクトル \partial_t, \partial_y, \partial_z はキリング・ベクトル場をなすことが分かる。

また、キリング・ベクトル場の別の定義としては、(局所) 座標を使った

\nabla_\mu X_\nu + \nabla_\nu X_\mu = 0<br />

と云うものもあるが、上記引用中のベクトル場で -z \, \partial_y + y \, \partial_z 以下については、共変化して添字を下げてから、上記の式に当て嵌めると、それらがキリング・ベクトル場をなすことが容易に確認できる。
]]


Notions of distance
距離の概念

One of the many valuable lessons to be learned from a study of the Rindler chart is that there are in fact several distinct (but reasonable) notions of distance which can be used by the Rindler observers.
リンドラー座標表示の研究からは多くの有用な知見が得られるが、その内の一つは、リンドラー型観測者にとって、幾つかの異なる (しかし、それぞれにもっともな) 距離の概念が実際に存在して利用可能であると云うことである。


The first is the one we have tacitly employed above: the induced Riemannian metric on the spatial hyperslices <math>t=t_0</math>. We will call this the ruler distance since it corresponds to this induced Riemannian metric, but its operational meaning might not be immediately apparent.
そのうちの最初のものは、上述の記載中で我々が暗黙のうちに用いたものであって、空間的超切片 <math>t=t_0</math> 上に誘導されたリーマン計量である。リーマン計量から誘導されたものに対応しているから、これを「定規的距離」(ruler distance) と呼ぶことにするが、その操作的な意味は、直ちに明らかになるようなものではない。

[[訳註:わざわざ "it corresponds to" と言っているのが若干不審。]]


Operational meaning of the <span style=radar distance between two Rindler observers (navy blue vertical lines). The Rindler horizon is shown at left (red vertical line). The world line of the radar pulse is also depicted, together with the (properly scaled) light cones at events A, B, C.
2人のリンドラー型観測者 (ネービーブルーの垂直線) 間の「レーダー距離」の操作的な意味。リンドラー地平は、左側に描かれている (赤い垂直線)。レーダーパルスの世界線も、事象 A, B, C での (縮尺の正しい) 光錐と共に描かれている。" />

Operational meaning of the radar distance between two Rindler observers (navy blue vertical lines). The Rindler horizon is shown at left (red vertical line). The world line of the radar pulse is also depicted, together with the (properly scaled) light cones at events A, B, C.
2人のリンドラー型観測者 (ネービーブルーの垂直線) 間の「レーダー距離」の操作的な意味。リンドラー地平は、左側に描かれている (赤い垂直線)。レーダーパルスの世界線も、事象 A, B, C での (縮尺の正しい) 光錐と共に描かれている。

From the standpoint of physical measurement, a more natural notion of distance between two world lines is the radar distance. This is computed by sending a null geodesic from the world line of our observer (event A) to the world line of some small object, whereupon it is reflected (event B) and returns to the observer (event C). The radar distance is then obtained by dividing the round trip travel time, as measured by an ideal clock carried by our observer.
物理学的な測定の見地から言うなら、2本の世界線間の距離としてヨリ自然なのは、「レーダー距離」(radar distance) である。それには、観測者の世界線から或る小さい対象の世界線へとゼロ測地線を発信し (事象A)、そこで反射され (事象B)、観測者に戻ってくる (事象C) までのことから算出される。レーダー距離は、観測者が保持する理想的時計により測定された往復時間を分割することで得られる。

[[訳註:"divide" には "divide ... by ..." と云う形で「除算する」とう意味があるが、ここでは、「除算」とするのはヤヤ微妙。]]


(In Minkowski spacetime, fortunately, we can ignore the possibility of multiple null geodesic paths between two world lines, but in cosmological models and other applications things are not so simple! We should also caution against assuming that this notion of distance between two observers gives a notion which is symmetric under interchanging the observers!)
(幸いなことに、ミンコフスキー時空では、2本の世界線間に多数のゼロ測地線が存在する可能性は無視できるが、宇宙論的なモデルやその他の応用では、物事はそれほど単純ではない! この2観測者間の距離概念に就いても、観測者間の交換に対して対称であると決めかからないよう注意すべきである!)


In particular, let us consider a pair of Rindler observers with coordinates <math>x=x_0, \; y=0, \; z=0</math> and <math>x=x_0 + h, \; y=0, \; z = 0</math> respectively. (Note that the first of these, the trailing observer, is accelerating a bit harder, in order to keep up with the leading observer). Setting <math>dy = dz = 0</math> in the Rindler line element, we readily obtain the equation of null geodesics moving in the direction of acceleration:
:<math> t-t_0 = \log(x/x_0) </math>
Therefore, the radar distance between these two observers is given by
:<math> x_0 \, \log \left(1 + \frac{h}{x_0} \right) = h - \frac{h^2}{2 \, x_0} + O \left( h^3 \right) </math>
This is a bit smaller than the ruler distance, but for nearby observers the discrepancy is negligible.
具体的に、座標がそれぞれ <math>x=x_0, \; y=0, \; z=0</math> 及び <math>x=x_0 + h, \; y=0, \; z = 0</math> である一対のリンドラー型観測者を考えてみよう (一人目の観測者である追尾者の方は、先行者に遅れないために、若干強く加速していることに留意されたい)。 リンドラー線素において <math>dy = dz = 0</math> とすると、簡単に加速方向に運動するゼロ測地線の方程式:
:<math> t-t_0 = \log(x/x_0) </math>
が得られる。従って、これら2人の観測者間のレーダー距離は
:<math> x_0 \, \log \left(1 + \frac{h}{x_0} \right) = h - \frac{h^2}{2 \, x_0} + O \left( h^3 \right) </math>
で与えられる。これは、定規的距離より僅かに短いが、近接している観測者間の場合は、そのズレは無視できる。


A third possible notion of distance is this: our observer measures the angle subtended by a unit disk placed on some object (not a point object!), as it appears from his location. We call this the optical diameter distance. Because of the simple character of null geodesics in Minkowski spacetime, we can readily determine the optical distance between our pair of Rindler observers (aligned with the direction of acceleration). From a sketch it should be plausible that the optical diameter distance scales like <math>h+ \frac{1}{x_0} + O \left( h^3 \right)</math>. Therefore, in the case of a trailing observer estimating distance to a leading observer (the case <math>h>0</math>), the optical distance is a bit larger than the ruler distance, which is a bit larger than the radar distance. The reader should now take a moment to consider the case of a leading observer estimating distance to a trailing observer!
3番目の距離の概念としてにありうるのは、観測者が、その位置から見えるある対象上に置かれた単位円盤 (質点ではない!) によって張られる角度を測定することによるものである。この距離概念は「光学直径距離」と呼ばれる。ミンコフスキー時空において、ゼロ測地線の性格は単純であるから、(加速方向に整列した) 一対のリンドラー型観測者間の光学的距離を決定するのは容易にできる。略算すると、光学直径距離は <math>h+ \frac{1}{x_0} + O \left( h^3 \right)</math> 程度である筈だと考えられる。従って、追尾観測者から先行観測者への距離を測る場合 (<math>h>0</math> の場合)、光学的距離は、レーダー距離より僅かに長い定規的距離より更に僅かに長くなる。先行観測者が追尾観測者迄の距離を測る場合に就いては、読者が考察していただきたい。

[[訳註:"(not a point object!)" は直前の "some object" ではなく "a unit disk" に係っていると解釈して訳してあるが、我ながら微妙なところだと思える。]]
[[訳註:私 (ゑ) には、「光学的直径距離」の 式 <math>h+ \frac{1}{x_0} + O \left( h^3 \right) を導き出すことは出来なかった。原文の意図を理解していないのかもしれないが、私が簡単に計算すると <math>h+ \frac{h^2}{x_0} + O \left( h^3 \right) になってしまった...]]

There are other notions of distance, but the main point is clear: while the values of these various notions will in general disagree for a given pair of Rindler observers, they all agree that every pair of Rindler observers maintains constant distance. The fact that very nearby Rindler observers are mutually stationary follows from the fact, noted above, that the expansion tensor of the Rindler congruence vanishes identically. However, we have shown here that in various senses, this rigidity property holds at larger scales. This is truly a remarkable rigidity property, given the well-known fact that in relativistic physics, no rod can be accelerated rigidly (and no disk can be spun up rigidly) --- at least, not without sustaining inhomogeneous stresses. The easiest way to see this is to observe that in Newtonian physics, if we "kick" a rigid body, all elements of matter in the body will immediately change their state of motion. This is of course incompatible with the relativistic principle that no information having any physical effect can be transmitted faster than the speed of light.
他にも距離の概念が存在するが、その要点は明らかであって、それは、こうした様ざまな概念による値は、所与の対のリンドラー型観測者に対して、概ね一致しないものの、「如何なるリンドラー型観測者の対も、一定の距離を維持する」と云うことでは一致することである。「非常に近接した」リンドラー型観測者同士は互いに静止していると云う事実は、リンドラー線叢の膨張テンソルが恒等的に 0 になると云う前述の事実に由来する。しかし、上記のように、この剛体性は、様ざまな意味で、ヨリ大きい尺度でも成立する。相対論物理にあっては ---少なくとも、不均一な応力を維持しない限り---「剛体的に加速できる棒は存在しない」(そして「剛体的に回転数を上げられる円盤は存在しない」)と云う周知の事実を考えるならば、この剛体性は真に驚くべきものである。このことは、ニュートン物理においては、我々が剛体を「蹴飛ばす」なら、剛体内の全ての物質要素が瞬時にその運動状態を変えることを考えてみると最も簡単に理解できる。これは、勿論、何らかの物理効果を有する情報は、如何なるものであっても光速度を越えては伝搬しえないと云う相対論の原理に矛盾する。


It follows that if a rod is accelerated by some external force applied anywhere along its length, the elements of matter in various different places in the rod cannot all feel the same magnitude of acceleration if the rod is not to extend without bound and ultimately break. In other words, an accelerated rod which does not break must sustain stresses which vary along its length. Furthermore, in any thought experiment with time varying forces, whether we "kick" an object or try to accelerate it gradually, we cannot avoid the problem of avoiding mechanical models which are inconsistent with relativistic kinematics (because distant parts of the body respond too quickly to an applied force).
この結果、棒が、その長手方向の何処ででもよいが、何らかの外力を受けて加速されたとすると、棒が無制限に伸びる (そして遂には破断してしまう) と云うのでないのなら、棒内の様ざまな場所にある物質要素の全てが同一の加速度を受けることをはありえない。換言すれば、加速している棒が破断しないためには、その長手方向で変化する応力を維持する必要がある。更に、物体を「蹴飛ばす」にしろ、物体を徐々に加速するようにしてみるにしろ、時間変動する力に就いての如何なる思考実験においても、(外力に対する物体内の別々の部分の反応が速すぎるために) 相対論的運動学と矛盾する力学モデルを排除すると云う問題が不可避となる。


Returning to the question of the operational significance of the ruler distance, we see that this should be the distance which our observers will obtain should they very slowly pass from hand to hand a small ruler which is repeatedly set end to end. But justifying this interpretation in detail would require some kind of material model.
定規的距離の操作的の意味と云う問題に帰るなら、それは、観測者達が短い定規を非常にゆっくりと手渡ししていって、繰り返し段々に測っていくことで得られる距離とすべきものだと云うことが分かる。しかし、この解釈を細かいところまで正当化するためには、或る種の物質的モデルが必要となろう。


See also
以下も参照

  • Bell's spaceship paradox, for a sometimes controversial subject often studied using Rindler coordinates. 「ベルの宇宙船のパラドクス」: 論争の主題となることがある。リンドラー座標を使って検討されることが多い。
  • Born coordinates, for another important coordinate system adapted to the motion of certain accelerated observers in Minkowski spacetime. 「ボルン座標系」: ミンコフスキー時空において加速される観測者の運動に適用される、リンドラー座標とは別の重要な座標系。
  • Congruence (general relativity)「(一般相対論における) 線叢」
  • Ehrenfest paradox, for a sometimes controversial subject often studied using Born coordinates. 「エーレンフェストのパラドクス」: 論争の主題となることがある。ボルン座標を使って検討されることが多い。
  • Frame fields in general relativity「一般相対論における基準場」
  • General relativity resources「一般相対論資料」
  • Raychaudhuri equation「レイショードゥリ (Raychaudhuri) 方程式」
  • Unruh effect「アンルー (Unruh) 効果」


References
参考文献

    Useful background 有用な背景知識:
  • Boothby, William M. (1986). An Introduction to Differentiable Manifolds and Riemannian Geometry. New York: Academic Press. ISBN 0-12-116052-1.  See Chapter 4 for background concerning vector fields on smooth manifolds. 微分可能多様体のベクトル場に関する背景知識に就いて第4章を参照されたい。
  • Frankel, Theodore (1979). Gravitational Curvature: an Introduction to Einstein's Theory. San Francisco : W. H. Freeman. ISBN 0-7167-1062-5.  See Chapter 8 for a derivation of the Fermat metric. フェルマー計量の微分に就いて第8章を参照されたい。
    Rindler coordinates リンドラー座標:
  • Misner, Charles; Thorne, Kip S. & Wheeler, John Archibald (1973). Gravitation. San Francisco: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-0344-0.  See Section 6.6. 第6章第6節を参照されたい。
  • Rindler, Wolfgang (2001). Relativity: Special, General and Cosmological. Oxford: Oxford University Press. ISBN 0-19-850836-0. 
    Rindler horizon リンドラー地平
  • Jacobson, Ted; and Parenti, Renaud (2003). "Horizon Entropy". Found. Phys. 33: 323-348. doi:10.1023/A:1023785123428.  eprint version
  • Barceló, Carlos; Liberati, Stefano; and Visser, Matt. Analogue Gravity. Living Reviews in Relativity. Retrieved on 6 May 2006.

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2008年6月10日 (火)

[be minded + to 不定詞] に就いて: 我那覇問題仲裁判断翻訳に関連して

[nouse: 我那覇和樹対日本プロフェッショナルフットボールリーグ仲裁判断 (CAS 2008/A/1452) 結論部訳文] (2008年5月30日 [金]) での「訳註」に補足しておく。

[be minded + to 不定詞] は「[to 不定詞] したい」、「[to 不定詞] する意向である」と云う意味であることは、[nouse: 我那覇和樹対日本プロフェッショナルフットボールリーグ仲裁判断 (CAS 2008/A/1452) 結論部訳文] であることは「訳註」で書いた通りだが、その根拠を明示しておかなかったことが気になりだしたためである。

実際、例えば、私が現在事実上常用しているたった一つの英和辞典である「小学館プログレッシブ英和中辞典第3版」(現在「第4版」になっているが、これに就いては未確認)では、形容詞 "minded" の語義 (p.1203) としては「通例複合語」と云うラベルのもとに「1.<人が>...の心[気質]をもった」と「2.<人が>...に興味[関心]をいだいている」と云う語義しか与えられていなかったりしているのである。

勿論、こうした例ばかりではなく、研究社の「新編英和活用大辞典」では "minded" の項 (p.1576) に 「He would help us if he were minded to do so. 彼にその気があるなら私たちを助けてくれるだろうに」と云う文例を掲げている。

しかし、「特殊辞典」でなくても、一般的な英語辞典に目を向けるなら

Concise Oxford Dictionary (1999) 10th ed. p.906
mind
5. (be minded) be inclined to do a particular thing.

Collins COBUILD English Dictionary for Advanced Learners (2001) 3rd ed. p.981
minded
If someone is minded to do something, they want or intend to do it. [FORMAL]
The Home Office said at that time that it was minded to reject his application for political asylum...
If the Americans were so minded then they could take sanctions against them.

Concise Oxford Dictionary (COD) の語釈は "be minded" の形では「ある具体的な何かをするつもりである」と云うことだし、COBUILD の方は「誰かが何かを "(is) minded to do" とは、その何かをすることを欲する又はするつもりであるということである」と云う意味である。ちなみに COBUILD の2つの例文を訳すと「当事内務省は、彼の政治亡命申請を拒否する意向であると表明していた」と「もしアメリカ側にそう云う積もりがあるというのだったとしたら、それに対する制裁を受けることになりもしようが」となる。

なお、COD も COBUILD も手元にあったもので調べたのだが、現在 COD は第11版、COBUILD は第5版の筈。


ではオンライン辞典ではどうか。

"Online Dictionary, Encyclopedia and Thesaurus. Free access." で "minded" を調べると:

minded
adj.
1. Disposed; inclined: I am not minded to answer any of your questions.

この語釈も「...したい」と云うことであるし、また例文を訳すなら「私は、君の質問には一切答える積もりはない」となる。


聖書からも引用できる。

Then Joseph her husband, being a just man, and not willing to make her a public example, was minded to put her away privily.
--Matthew 1:19 (King James Version)

これは、婚約中のマリアが、自分と関りなく妊娠したことを知ったヨセフが密かに彼女を離縁「しようと思った」と言う箇所である。「新共同訳」及び「文語訳」では、それぞれ次のようになっている。

夫ヨセフは正しい人であったので、マリアのことを表ざたにすることを望まず、ひそかに縁を切ろうと決心した。
--新共同訳「マタイによる福音書」第1章第19節

夫ヨセフは正しき人にて之を公然(おほやけ)にするを好まず、私(ひそか)に離縁せんと思ふ。
--文語訳「マタイ傅」第1章第19節


まぁ、これくらいでいいだろう。

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2008年5月30日 (金)

我那覇和樹対日本プロフェッショナルフットボールリーグ仲裁判断 (CAS 2008/A/1452) 結論部訳文

以下は 2008年5月27日(スイス・ローザンヌ) に Court of Arbitration for Sport が申立人我那覇和樹と被申立人日本プロフェッショナルフットボールリーグ (Jリーグ) との間の仲裁事件に対して下した仲裁判断 (CAS 2008/A/1452) の結論部分とその和訳文である。

46. As mentioned above, whilst the opinion of the treating doctor carries much weight it is not conclusive of this issue. Nor is it conclusive to say that that opinion has the support of another medical expert such as Dr. Onishi. We note that contrary opinions have been expressed by Dr. Aoki and Dr. Lefor. Had the alleged offense occurred in 2008 Dr. Goto and Mr. Ganaha would be required to seek a retroactive approval of a therapeutic use exemption from a body of independent medical experts who would conduct a medical re-assessment of the treatment.
46. 上述の如く、担当医の意見は大変重要だとは言え、本件にとり決定的なものではない。この意見を大西医師のような別の医療専門家が支持していると云うことも決定的ではない。当仲裁廷は、青木医師やレフォー医師は反対の意見を述べたということも留意しているのである。本事案が2008年に発生したものであったのなら、後藤医師及び我那覇氏は、治療行為に就いて医学的な再査定を行なう独立した医療専門組織から、治療上の使用と云う例外にあたることに遡及的な同意を得る必要があったであろう。

47. Whilst the Panel might be minded to accept that in all the particular circumstances of this case, the intravenous infusion was a legitimate medical treatment for Mr. Ganaha within the meaning of the 2007 WADA Code the Panel notes that at the time the J League had not adapted those provision of the WADA Code which related to sanctions.
47. 本仲裁廷は、本件の個別的な事情全体に鑑みて、2007年反ドーピング機関 (WADA) 規定に照らすなら、この静脈注射は、我那覇氏への正当な医療措置であったと認めらめるものなら認めたいのであるが、本仲裁廷は、当時、 Jリーグは、反ドーピング機関規定の制裁に関する該当条件を採用していなかったことにも留意するのである。

[[訳註:"be minded + to 不定詞" は「[to 不定詞] したい」、「[to 不定詞] する意向である」と云う意味だが (補足参考:[nouse: [be minded + to 不定詞] に就いて: 我那覇問題仲裁判断翻訳に関連して] 2008年6月10日[火])、その前に "might" が付いているので、「(本来ならば) [to 不定詞] したいのだが・・・」と云う含みのある表現になる。この文の場合は、さらに後に続く文により「(本来)認められるものなら認めたいのだが(それができない)」と云う含意になる。「正当な医療措置」であることを認めたくても、その根據になる反ドーピング機関規定の該当条件をJリーグが採用していなかったからである。]]

48. The Anti-Doping Regulations of the J League which were in force at the time of the infusion and which were reproduced as Exhibit 2.2 in the proceedings, provide that the Anti-Doping Special Committee under Article 5.1, "shall be entitled ... to impose sanctions upon players ..." (underlining added by the Panel). Article 5.2 then gives examples of the types of sanctions which are referred to. The Panel has considered the proper construction of the regulation and notes that under the wording of the clause, the Committee is "entitled" to impose a sanction. There is no obligation or requirement to impose a penalty. There is an entitlement to impose a penalty but there is no mandatory obligation that a penalty be imposed for every infraction. In the present case after a careful evaluation of the evidence and the competing submissions of the parties and hearing the witnesses, the Panel has reached the conclusion that there is no need to decide if there has been a violation because the Panel is satisfied that it is not a case where any sanction should be imposed on Mr. Ganaha. His conduct is not deserving of any sanction. The phrase used in the applicable section of WADA Code was unclear and the provision has since been revised. The explanation given by Dr. Aoki at the meeting in January 2007 was not sufficiently clear. The J League had not taken adequate action to specify the detailed conditions, both substantial and procedural, to determine what is legitimate medical treatment. There was, and still is, on the evidence divided medical views on the necessity for an intravenous infusion in the circumstances of this case. Mr. Ganaha had no capacity to evaluate the professional judgment of the treating medical practitioner. Mr. Ganaha had no ability to check the medical recording and reporting by the treating medical practitioner. If the medical recording and reporting had been more complete and not deficient in the respects asserted by Dr. Aoki, Mr. Ganaha may not have been charged with an infraction of the J League Anti-Doping Regulations. The Panel is of the view that Mr. Ganaha's conduct is not deserving of any sanction and the Panel does not need to reach a conclusion on whether Mr. Ganaha an anti-doping violation by using or applying a prohibited method or not. Even if the Panel were to reach a conclusion that Mr. Ganaha had committed an anti-doping violation by using a prohibited method he should not be sanctioned as he bears no fault. After considering the unique facts and circumstances of this case, the Panel has reached the conclusion that Mr. Ganaha acted totally without fault. The Appeal is upheld and the decision with respect to Mr. Ganaha is set aside and relief requested by Appellant is hereby granted.
48. 本件注射時に効力があり、証拠物件2.2として本件記録書類中に収録されているJリーグの反ドーピング規則は、第5条第1項で、反ドーピング専門委員会は「選手に対して制裁を課する権限を有するものとする」(下線は、当仲裁廷による付加) と規定している。次いで第5条第2項では、相当する制裁の種類の例が示されている。当仲裁廷は、「規則」の本来的な構成を検討した結果、この条項の文言によるなら、「委員会」は制裁を課する「権限を有する」ものであることに留意する。制裁金を課する義務又は必要性は記されていない。制裁金を課する権限は存在するわけだが、全ての違反に対し制裁金を課する職務上の義務は存在しない。本件の場合、証拠及び両当事者の係争意見を注意深く検証し、証人への訊問を行なった結果、本件にあっては、我那覇氏には如何なる制裁も課されるべきものではないことを、本仲裁廷が確信する以上、本仲裁廷は違反が存在したのかを判定する必要はないとの結論に達した。我那覇氏の行動は、如何なる制裁にも相当しない。反ドーピング機関 (WADA) 規定の該当部分で用いられていた表現は不明確であったため、条文は改訂されたのだった。2007年1月での会議において青木医師が行なった説明は、十分に明確ではなかった。Jリーグは、正当な医療行為が如何なるものかを決定するための内容上・手続上双方における詳細な条件を規定する適切な行動を取らなかった。当時、そして現在でもなお、本件の状況下において静脈内注射を行なう必要性に対する医学的な見解は、証拠上分かれている。我那覇氏には、医療措置実施者の専門的判断を評価する能力はなかった。我那覇氏には、医療措置実施者による治療記録作成及び報告をチェックすることは不可能であった。もし治療記録及び報告が、より完備したものであって、青木医師が主張した点において不備がなかったなら、我那覇氏は、Jリーグ反ドーピング規則違反に問われることはなかったかもしれない。本仲裁廷の見解では、我那覇氏の行動は如何なる制裁にも値するものではなく、我那覇氏が禁止されている方法を利用又は適用することで反ドーピング規則違反を犯したか否かに就いての結論は、出すに及ばない。たとえ、本仲裁廷が我那覇氏が禁止されている方法を利用して反ドーピング規則違反を犯したと云う結論に至るべきものがあったとしても、我那覇氏には過失はない以上、我那覇氏は制裁を課されてはならない。本案件固有の事実及び状況を検討した結果、本仲裁廷は、我那覇氏の行動には全く瑕疵がないとの結論に達した。本件申し立ての主張は支持され、我那覇氏に関する決定は破棄され、申立人が要求する救済はここに認可される。


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2008年3月27日 (木)

"May the Force be with you" (「フォースのともにあらんことを」) を色色な言語で言うと

このまえ、"May the Force be with you." (「フォースのともにあらんことを」) を、スウェーデン語で何と言うかと云う記事を書いた ([nouse: 「フォースのともにあらんことを 」("May the Force be with you.") をスウェーデン語で言うと] 2008年3月2日[日])。昨年は、ドイツ語で何と言うかに就いても書いてある (nouse: 「フォースのともにあらんことを 」("May the Force be with you.") をドイツ語で言うと 2007年2月23日[金])。

それぞれ、そう云う目的でこのサイトを訪問されたらしい方がいらしたために、余計なお世話を焼いたに過ぎない。

しかし、スウェーデン語とドイツ語 (そして、英語) が分かると、その他の言語では何と言うのか気になってくる。そこで、以下簡単に纏めておく。

ただし、「定訳」が存在していないこともありうるし (このような「決め文句」は、文脈上特段の理由がない限り「定訳」が採用するのが好ましい)、また少なくとも一部の印欧系の言語では第二人称の単複と、それに伴う親称・敬称 (もしあれば) の扱いが問題になるのだが、何れもほぼ考慮せず、ネットで発見してものを収集したにとどまる。

それでも、印欧系言語で第二人称単数親称を使った表現らしいものが見つかった場合は、それが最初に来るようにはした。それは "May the Force be with you" が、基本的には使命を帯びて旅立つ者への「はなむけの言葉」であるからだ ([マタイ]28:20 参照。ただし、そこでのイエスの言葉は1人ではなく11人に言われているけれど)。

引用句の最後はピリオドではなく感嘆符とする例も多多あるのだが (スペイン語では文頭にも付くこともある)、以下では一切付けていないので、適宜補って読んで戴きたい。

イタリア語: Che la Forza sia con te. / Che la Forza sia con voi. / Che la Forza sia con lei. / Che la Forza sia con loro.
スペイン語: Que la Fuerza te acompañe. / Que la Fuerza esté contigo. / Que la Fuerza os acompañe. / Que la Fuerza esté con vosotros. / Que la Fuerza esté con ustedes. / Que la Fuerza lo acompañe. / Que la Fuerza les acompañe.
フランス語: Que la Force soit avec toi. / Que la Force soit avec vous.
ポルトガル語: Que a Força esteja contigo. / Que a força esteja com você. / Que a Força esteja convosco. / Que a força esteja com vocês.

ドイツ語: Möge die Macht mit dir sein. / Möge die Macht mit euch sein. / Möge die Macht mit Ihnen sein.
オランダ語: Moge de kracht met je zijn. / Moge de kracht met jou zijn. / Moge de kracht met u zijn. / Moge de kracht met jullie zijn.

スウェーデン語: Må kraften vara med dig. / Må kraften vara med er.
デンマーク語: Må Kraften være med dig. / Må Kraften være med jer.
フィン語 (フィンランド語): Olkoon Voima kanssasi.
ハンガリー語: Az Erö Legyen Veled.

ギリシャ語: Η Δύναμη μαζί σου. / Η Δύναμη να είναι μαζί σου
ラテン語: Vis tecum sit. / Sit vis vobiscum. (2009-09-24 [木]:"nobiscum" を --vobiscum-- に訂正。)

ロシア語: Да пребудет с тобой Сила. / Да пребудет с Вами Сила.

ポーランド語: Niech Moc będzie z tobą. / Niech Moc będzie z Wami.
クロアチア語: Neka Sila bude s tobom. / Neka je Sila s tobom. / Neka Sila bude s vama. / Neka je Sila s vama.
ブルガリア語: Нека силата бъде с теб. / Нека силата бъде с вас.

中国語: 愿原力与你同在。/ 願原力與你同在。
韓国語: 포스가 함께 하기를。 / 포스가 당신과 함께 하기를 빌겠소。

トルコ語: Güç seninle olsun.

ヘブライ語では何というかに就いては調べがついていないので宿題としておこう。例えば "הכוח" "מלחמת הכוכבים" の組み合わせ (「スター・ウォーズ」と「フォース」) で検索してみたが、はかばかしい結果が得られなかった。

補足 (2008-04-30 [水]):
その後、"יהיה הכוח אתכם" で google 検索してみたところ、1件ヒットした (DEMONS: Under the Sink)。また "יהיה הכוח אתך" では1件もヒットしなかった。

2008-05-19 [月]: "יהי הכוח אתכם" でも1件ヒットする。それは、やはり "Demons: Under the Sink" 中の記事だが、別のページ (Reviews Master)である。更に、"יהי הכוח עמך" と云う言い方もありうる。これは数件ヒットするようだ。おそらく「フォースのともにあらんことを」のヘブライ語訳としては、この二つが最も「それっぽい」のではないか (文脈によっては、対象が二人称複数の形にしてもよいだろう)。

"יְהִי כֵן יְהוָה עִמָּכֶם" ([出エジプト記]10:10) が参考になるかもしれないので、ここに書き留めておく。

参考になるかもしれないサイト:
1. Force (Star Wars) - Wikipedia, the free encyclopedia
2. הכוח (מלחמת הכוכבים)

「"May the Force be with you" を色色な言語で言うと」は、「ネタ」としては平凡なものであるので、同主題で既に幾つもの記事が書かれている。そのうちの一つだけを引用しておく:
[Somewhere in the Middle: Que la Fuerza te acompane!]

このブログ記事は、[nouse: 「フォースのともにあらんことを 」("May the Force be with you.") をスウェーデン語で言うと] と [nouse: 「フォースのともにあらんことを 」("May the Force be with you.") をドイツ語で言うと] の他に次の記事にも関連する:
1. [nouse: "May the Force be with you."に就いて] (2004年8月6日[金])
2. [nouse: NIFTY翻訳フォーラム投稿再録(1997年7月3日?)] (2004年7月16日[金])

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2008年3月21日 (金)

Oh, to be in England
Now that April's there,
And whoever wakes in England
See,.....

作者:ブラウニング 出典:"Home thought from Abroad"
中公文庫版『日本語で一番大切なもの』p.39

丸谷才一の説明:薄田泣菫の詩「大和にしあらましかば」は、この詩をまねた。しかし、「おお」oh では、あまりしみじみとしない。それで「ああ」としたのだが、これは、「あはれ」 の「あ」に引き摺られたのだろう。

Home thought from abroad
Oh to be in England
Now that April's there,
And whoever wakes in England
Sees some morning, unawares,
That the lowest boughs and the brushwood sheaf
Round the elm-tree bole and in tiny leaf"
While the chaffinch sings on the orchard bough
In England now!
--Robert Browning "Home thought from Abroad"

本記事は、極めて長文である [nouse: 大野晋・丸谷才一『日本語で一番大切なもの』引用文索引] (2008年3月1日[土]) から同一引用文に係る項目を分離独立させたもので、内容に実質的な変化はない。

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2007年12月 6日 (木)

メモ:「プログラミング入門 - Rubyを使って」

本の抜書きファイルを作成していると、効率的なデータ整形を行ないたくなる。まぁ、私の場合 sed や grep で殆どの場合間に合うレベルなのだが、それでも、Perl や Ruby の初歩的なレベルぐらいでは使いこなしたい、と、思っている。

実は、Perl なら以前少し勉強したことがあるのだ。しかし、今ではすっかり忘れてしまった。Ruby の方も、読み物などから名前ぐらいは承知しているが、それだけだ。と云う訣で、Ruby の方に食指が動いて、サイト [オブジェクト指向スクリプト言語 Ruby] からリンクが張ってある [プログラミング入門 - Rubyを使って -, by Chris Pine, 日本語ver. by S. Nishiyama] を読み始めた。そこには、Windows 用のバイナリをダウンロード・インストール方が書いてあったので、その通りに、ダウンロード・インストール (Ruby は、既にシステムにインストールだけはしてある cygwin に入っている筈なんだけれど、私、cygwin のコンソールを使いこなせていないので、今回は利用を遠慮することにした)。

で、チュートリアルの続きを読んでいったのだが、ところどころ、たどたどしい部分があって (特に「第2章 文字列」以降。例えば、第2章冒頭 "You can think of printed letters being strung together on a banner." を「横断幕などに印刷された文字が広げられる(strung)のを思い浮かべると良いでしょう。」とするあたり、どうなのだろう。『横断幕など印刷されている文字は「綴られ」ている ("string" されている) と言いますよね』ぐらいで良いのではないか)、それが気になった。

中には、「これは戴けないな」と云うものさえある。

その内の一つだけに就いて書いておく。「プログラミング入門 - Rubyを使って - 2. 文字列(string)」の終結部はエスケープキャラクタに就いて説明がされているのだが、次のような箇所がある。

注:現在 [プログラミング入門 - Rubyを使って -, by Chris Pine, 日本語ver. by S. Nishiyama] に示されている翻訳の原文が、現在 [Learn to Program] に示されている版とは限らない。それを確認する手段を私はもっていないのだ。ただ、リンクが張られている以上、相応の関連性はあると考えて良いだろうから、版の整合性を考えないでも、その事によって、以下の議論の大筋を留保する必要はないと信じる。

バックスラッシュ記号(訳註:日本語の端末では円記号に見えます。以降、読み替えてください。)は、エスケープキャラクタです。このことを言い換えると、バックスラッシュ記号と他の文字が並んでいたら、それは新しい文字に翻訳されるということです。バックスラッシュがエスケープするのはアポストロフィ記号とバックスラッシュ記号それ自身です。(よく考えると、エスケープ記号はいつもそれ自身でエスケープされなければならないことがわかると思います。) いくつか例を挙げておきましょう。

puts 'You\'re swell!'
puts '文字列の最後のバックスラッシュ:  \\'
puts 'up\\down'
puts 'up\down'
You're swell!
文字列の最後のバックスラッシュ:  \
up\down
up\down

バックスラッシュ記号は'd'をエスケープせず 、バックスラッシュ記号自身をエスケープする ので、最後の2つの文字列は同じものになります。コード上では同じもののようには見えませんが、コンピュータの中では同じものです。
--プログラミング入門 - Rubyを使って - 2. 文字列(string)

これの「原文」(と思われるもの) は、以下の通り:

The backslash is the escape character. In other words, if you have a backslash and another character, they are sometimes translated into a new character. The only things the backslash escapes, though, are the apostrophe and the backslash itself. (If you think about it, escape characters must always escape themselves.) A few examples are in order here, I think:

puts 'You\'re swell!'
puts 'backslash at the end of a string:  \\'
puts 'up\\down'
puts 'up\down'
You're swell!
backslash at the end of a string:  \
up\down
up\down

Since the backslash does not escape a 'd', but does escape itself, those last two strings are identical. They don't look the same in the code, but in your computer they really are the same.
--Learn to Program: 2. Letters

この引用文の最初のセンテンスで "The backslash" と "the escape character" との両方に定冠詞 the が付いているのを訳文でどう表現するかと云うことも議論しようと思えば議論できるのだが、ここでは、そうしたレベルの話はしない。以下、次の単語の訳し方を取り上げることにする。

  1. "if you have a backslash and another character" の "another" の訳し方。

  2. "they are sometimes translated into a new character." の "sometimes" と "new" の訳し方。

1. "if you have a backslash and another character" の "another" の訳し方。

この部分は Nishiyama 訳では「バックスラッシュ記号と他の文字が並んでいたら」となっている。しかし、日本語の「他」には、例えば「他人」と云う言葉が含意するような、「本」とは異なるものである意識が底にあるのに対して、"another" は単に「もう一つの」と云うだけのことを指す場合が多い。例えば「バックスラッシュ記号と他の文字が並んでいたら」(つまり日本語版では「円 (\) 記号と他の文字が並んでいたら」)では、"\\" と云う場合がカヴァーできるか心許ないだろう。しかし、直後の記載からも分かるように "\\" は、\ がエスケープしている重要な場合の一つなのである。だから、この文は「バックスラッシュの後に文字があった場合は」とか、或いはもう少し踏み込んで「ある文字の前にバックスラッシュが付いていたら」ぐらいに訳しておいたほうが良いだろう。

2. "they are sometimes translated into a new character." の "sometimes" と "new" の訳し方。

Nishiyama 訳では、"sometimes" の存在が無視されていて、「それは新しい文字に翻訳されるということです。」と、訳されている。まず、「新しい」と訳されいてる "new" の方だが、この文脈では「新鮮な」とか「新規の」と云う語感よりも、「別の(者/物に更新)」と云う語感に近い ("Rachel has a new boyfriend." --COBUILD English Dictinary for Advanced Learners 3rd ed. "new:3") 。

また "sometimes" は、文の "sometimes" 以外の部分で表現されている事実が「起こる場合がある」と云うことを意味する。これを、Nishiyama 訳は無視しているため、「バックスラッシュ記号と他の文字が並んでいたら、それは新しい文字に翻訳されるということです。」は、直後にある、実際に \ がエスケープするのが「アポストロフィ記号とバックスラッシュ記号それ自身です。」と、文脈が繋がらなくなってしまっている。 更に、原文を読めば分かるように、後の方の文は、"The only things..." とあって、エスケープされるのが、この二つ「だけ」であることが明確に書いてあるが、これも Nishiyama 訳は無視してしまっている。もし、「だけ」を翻訳に入れたら、自家撞着ぶりはヨリ明確になっていたろう。

纏めると、次のようになるだろう:

In other words, if you have a backslash and another character, they are sometimes translated into a new character. The only things the backslash escapes, though, are the apostrophe and the backslash itself.
これは、つまり、バックスラッシュの後に文字があった場合は、それらの2文字は、改めて別に1文字として扱われることがあると云うことです。もっとも、バックスラッシュがエスケープする文字は、アポストロフィとバックスラッシュ自身とだけなのですが。

まぁ、原文の説明も歯痒いところがある。バックスラッシュがアポストロフィから制御コード性を剥奪することを明示的に書いた方が良かったのではないか。


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2007年11月 8日 (木)

憂ひを払ふ玉箒: νηπενθές (nepenthe) に就いて

昨日、[オデュッセイア 忘れる 飲み物 ホメーロス] と云うキーで検索されてこのサイトを訪問された方がいらしたようだ。

うぅむ。どうなんでしょうねー。オデュッセイア第4書には:

ἔνθ' αὖτ' ἄλλ' ἐνόησ' Ἑλένη Διὸς ἐκγεγαυῖα·
αὐτίκ' ἄρ' εἰς οἶνον βάλε φάρμακον, ἔνθεν ἔπινον,
νηπενθές τ' ἄχολόν τε, κακῶν ἐπίληθον ἁπάντων.
ὃς τὸ καταβρόξειεν, ἐπὴν κρητῆρι μιγείη,
οὔ κεν ἐφημέριός γε βάλοι κατὰ δάκρυ παρειῶν,
οὐδ' εἴ οἱ κατατεθναίη μήτηρ τε πατήρ τε,
οὐδ' εἴ οἱ προπάροιθεν ἀδελφεὸν ἢ φίλον υἱὸν
χαλκῷ δηϊόῳεν, ὁ δ' ὀφθαλμοῖσιν ὁρῷτο.
--Οδύσσεια δ. - Wikisource - ll.219-216

と云うのがあって、このワイン (οἶνος) の中に投入されたと云う φάρμακον νηπενθές (引用文第2行-第3行) あたりが該当するんじゃないかと思うのだが....

このギリシャ語から派生して nepenthe と云う単語が英語になっている (フランス語だと "népenthès")。nepenthe の使用例として有名なのは、Edgar Allan Poe の "The Raven" だろう。

Then methought the air grew denser, perfumed from an unseen censer
Swung by Seraphim whose footfalls tinkled on the tufted floor.
"Wretch," I cried, "thy God hath lent thee - by these angels he hath sent thee
Respite — respite and nepenthe, from thy memories of Lenore
Quaff, oh quaff this kind nepenthe and forget this lost Lenore!"
Quoth the Raven, "Nevermore."
--The Raven (Poe) - Wikisource

これを Charles Baudelaire は、こう訳した。

Alors, il me sembla que l'air s'épaississait, parfumé par un encensoir invisible que balançaient les séraphins dont les pas frôlaient le tapis de ma chambre. « Infortuné ! – m'écriai-je, – ton Dieu t'a donné par ses anges, il t'a envoyé du répit, du répit et du népenthès dans tes ressouvenirs de Lénore! Bois, oh! bois ce bon népenthès, et oublie cette Lénore perdue! » Le corbeau dit : «Jamais plus ! »
--Le Corbeau (traduit par Charles Baudelaire) - Wikisource


ふふふ。フランス語の方が解かりやすかったりする。

nepenthe 自体なら、ネットで検索すれば、それなりの情報は得られるだろう。例えば...と思って、英文版の Wikipedia を当たったら、そのものズバリで "Nepenthe - Wikipedia, the free encyclopedia" が出て来た。なにか、私が駄文を草するまでもなかったと云う気がする。

日本語なら「ネペンテ」ですかね。こちらの方は、日本語版ウィキペディアに独立した項目はないようだ。少しホッとする。

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2007年9月 1日 (土)

英語版ウィキペディア "Sagnac effect" 訳文

以下は英語版ウィキペディア中の [サニャック効果] の項 [Sagnac effect (last modified 20:57, 27 June 2007)] の訳文である (ただし、英語版でのカテゴリ等、編集上のタグは原則として採用していない)。なお、訳文部分の著作権は、原文と同様 [GNU Free Documentation License] に従う。


Schematic representation of a Sagnac interferometer.
サニャック干渉計の模式図
The Sagnac effect (also called Sagnac Interference), named after French physicist Georges Sagnac, is a phenomenon encountered in interferometry that is elicited by rotation. The Sagnac effect manifests itself in a setup called ring interferometry. A beam of light is split and the two beams are made to follow a trajectory in opposite directions. To act as a ring the trajectory must enclose an area. On return to the point of entry the light is allowed to exit the apparatus in such a way that an interference pattern is obtained. The position of the interference fringes is dependent on the angular velocity of the setup. This arrangement is also called a Sagnac interferometer.
「サニャック効果」(「サニャック干渉」とも云う) は、回転が干渉計に引き起こす現象であって、フランスの物理学者ジョルジュ・サニャック (Georges Sagnac) に因んで命名された。サニャック効果は、リング干渉計と呼ばれる構成で発生する。リング干渉計では、一本の光ビームから分岐されて出来た2本のビームが軌跡を逆方向に進むようにされるが、この軌跡は、「環」として働くべく、或る領域を取り囲むようにされている必要がある。入射点に戻ってきた光は、干渉パターンが得られるような仕方で、装置外に取り出される。干渉縞の位置は、装置の角速度に依存する。このような構成は、サニャック干渉計とも呼ばれる。

Usually several mirrors are used, so that the lightbeams follow a triangular or square trajectory. Fiber optics can also be employed to guide the light. The ring interferometer is located on a platform that can rotate. When the platform is rotating the lines of the interference pattern are displaced as compared to the position of the interference pattern when the platform is not rotating. The amount of displacement is proportional to the angular velocity of the rotating platform. The axis of rotation does not have to be inside the enclosed area.
通常は何枚かの鏡で、光のビームが三角形又は正方形の軌跡を辿るようにされる。光ファイバを使って、光を案内するようにすることもできる。リング干渉計は、回転可能な架台に設置される。架台の回転中は、干渉パターンの線は、架台が回転していない際の干渉パターンの位置から偏移する。偏移量は、回転架台の角速度に比例する。回転軸は、軌跡で囲まれた領域内になくても良い。

When the platform is rotating, the point of entry/exit moves during the transit time of the light. So one beam has covered less distance than the other beam. This creates the shift in the interference pattern. Therefore, the interference pattern obtained at each angular velocity of the platform features a different phase-shift particular to that angular velocity.
架台が回転していると、入射点/出射点は、光が通過している間に移動する。従って、一方のビームの通過距離は、他方のビームの通過距離より短くなる。これが、干渉縞にシフトが起こる原因である。このため、架台の角速度を夫々に変えて得られた干渉パターンは、その角速度毎に異なる特有の位相シフトを示すものとなる。

In the above discussion, the rotation mentioned is rotation with respect to an inertial reference frame. Since this experiment does not involve a relativistic velocity, the same wording is valid both in the context of classical electrodynamics and special relativity.
上述の議論において、使われた用語「回転」は、慣性基準系に対する回転である。この実験は、相対論的速度に関与しないから、古典的電気力学の文脈と、特殊相対論の文脈の双方で、用語の使い方を同じにできる。

The Sagnac effect is the electromagnetic counterpart of the mechanics of rotation. A gimbal mounted gyroscope remains pointing in the same direction after spinning up, and thus can be used as the reference for an inertial guidance system. A Sagnac interferometer measures its own angular velocity with respect to the local inertial frame, hence just as a gyroscope it can provide the reference for an inertial guidance system.
サニャック効果は、回転の力学に対応する、謂わば「回転の電磁気学」に属する。ジャイロスコープが回転しだすと、ジャイロスコープに取り付けられたジンバル (常平架) は、同一方向に向き続けるため、慣性誘導システムにおける基準装置として利用することができる。サニャック干渉計は、局所慣性系に対する自己の角速度を測定するので、ジャイロスコープと全く同様に、慣性誘導システムの基準装置となることができる。

Interferometry with Ring lasers
The type of ring interferometer that was described in the opening section is sometimes called a 'passive ring interferometer'. A passive ring interferometer uses light entering the setup from outside. The interference pattern that is obtained is a fringe pattern, and what is measured is a phase shift.
リング・レーザーでの干渉
上述した種類のリング干渉計は、「受動型リング干渉計」と呼ばれることがある。受動型リング干渉計は、外部から装置に入射してくる光を利用する。その結果得られる干渉パターンは、縞模様であり、測定されるのは位相シフトである。


Schematic representation of a ring laser setup. At the beam sampling location, a fraction of each of the counterpropagating beams exits the laser cavity.
リング・レーザー装置の模式図。ビーム検出位置において、逆方向に進行してきたビームのそれぞれから、一部がレーザー共振器外に出てくる。
It is also possible to construct a ring interferometer that is self-contained, based on a completely different arrangement. The light is generated and sustained by incorporating laser excitation at some point in the ring-shaped path of the light. The ring-shaped laser cavity is enclosed, and the lasing medium must not come in contact with outside air. This setup is called a ''ring laser''.
全く別の構成法で、一体型のリング干渉計を作ることもできる。それは、環状光路の何処かでレーザー励起を組み込むことで、レーザー光の発生と維持とを行なうようにするものである。環状のレーザー共振器が、封止されて、レーザー励起媒質が外気と接触しえないようになっている。この構成は「リング・レーザー」と呼ばれる。

[[訳註:"lasing medium" には、「レイジング媒質」と云う訳語がある。しかし、残念ながら "laser" には「レーザー」と云う訳語が固定的に普及してしまっているので、私としては「レジング」は使いたくない。「レーザー励起媒質」とした由縁である。]]

To understand what happens in a ring laser cavity, it is helpful to discuss the physics of the laser process in a laser setup with continuous generation of light. As the laser excitation is started, the atoms or molecules inside the cavity emit photons, but since the atoms have a thermal velocity, the light inside the laser cavity is at first a range of frequencies, corresponding to the statistical distribution of velocities. The process of stimulated emission makes one frequency quickly outcompete other frequencies, and after that the light is extremely close to monochromatic.
リング・レーザー発振器の動作を理解するには、光の連続発振を行なうレーザー装置におけるレーザー発生の物理を議論するのが有効である。レーザー励起が開始すると、発信器中の原子又は分子は、フォトンを発生するが、原子は熱運動を行なっているので、レーザー発振器内の光の周波数には、当初、原子の熱速度の統計分布に対応する幅があるのだが、励起放射が進むと、或る周波数が他の周波数を急速に圧倒して、その後は、ほぼ、その光による単色光になるのである。


The red and blue dots represent counter-propagating photons, the grey dots represent molecules in the laser cavity.
赤の点及び青の点は、逆方向に進行するフォトンを表わす。灰色の点は、レーザー発振器内の分子を表わす。
When a ring laser is rotating, the laser process generates two frequencies of laser light.
リング・レーザーが回転していると、2つの周波数のレーザー光が発生する。

In every section of the ring laser cavity, the light propagates with the same velocity in either direction. For the sake of simplicity, assume that all emitted photons are emitted in a direction parallel to the ring. (That is in fact a huge simplification, but it does not affect the content of this exposition.) The atoms in the laser cavity, represented as grey dots in the animation, have a thermal velocity, and on average they have a velocity in counter-clockwise direction along the ring. The molecules in the laser cavity can be seen as resonators. A passing photon will stimulate emission of the excited molecule only if the frequency of the passing photon exactly matches the frequency of the photon that the molecule is ready to emit.
リング・レーザー共振器の各区画では、光は、それぞれの方向に同一の速度で進行する。単純化のため、発生したフォトンの全てが、リングと並行するように放射されるとしておこう。(確かに、これは極端な単純化だが、本稿の内容には影響しない。) レーザー発振器内の原子 (アニメ中では灰色の点で表わされている) は熱運動をしているが、平均すると、リングに沿った反時計回りの速度を有する。レーザー発振器内の分子は、共振子とみなせる。通過するフォトンが、励起分子の光放出を促すのは、通過フォトンの周波数が、分子が放出しようとしているフォトンの周波数に正確に一致する場合のみである。

[[訳註:始め "(the) atoms in the laser cavity" と言っていたのに、後では "(the) molecules in the laser cavity" になっているが、そのママ訳しておく。誤解は起こらないだろうし、また、いちいち「原子又は分子」とすると、文章が散らかって可読性が落ちると思う。]]

A photon that is emitted in counter-clockwise direction is on average Doppler-shifted to a higher frequency, a photon that is emitted in clockwise direction is on average Doppler-shifted to a lower frequency. The upwards Doppler-shifted photons are more likely to stimulate emission on interaction with molecules that they "catch up with", the downwards shifted photons are more likely to stimulate emission on interaction with molecules that they meet "head on". Seen in this way, the fact that the ring laser generates two frequencies of laserlight is a direct consequence of the fact that everywhere along the ring the velocity of light is the same in both directions. The constancy of the speed of light acts as a constant background, and the molecules inside the laser cavity have a certain velocity with respect to that background. This constant background is referred to as inertial space.
反時計回りに放射されたフォトンは、平均すると、高い方の周波数にドップラーシフトされており、時計周り方向に放射されたフォトンは、平均すると、低い方の周波数にドップラーシフトされている。高周波数方向にドップラーシフトされたフォトンは、そうしたフォトンが「追いついた」分子と相互作用して光放射を促す傾向があり、低周波数方向にドップラーシフトされたフォトンは、そうしたフォトンが「鉢合わせした」分子と相互作用して光放射を促す傾向がある。このことから、リング・レーザーが2つの周波数のレーザー光を発生するのは、リングの何処においても、2つの方向の光の速度が同一であることの直接的結果であると云うことが分かる。光の速度が一定であると云うことが、定常的な背景として働き、レーザー共振器内の分子が有する速度とは、この背景に対してものなのである。この定まっている背景を、慣性空間と呼ぶ。

The laser light that is generated is sampled by causing a fraction of the light to exit the laser cavity. By bringing the two frequencies of laserlight to interference a beat frequency is obtained; the beat frequency is the difference between the two frequencies. This beat frequency can be thought of as an interference pattern in time. (The more familiar interference fringes of interferometry are a spatial pattern). The period of this beat frequency is linearly proportional to the angular velocity of the ring laser with respect to inertial space.
発生したレーザー光は、その一部がレーザー発振器外に出るような形で取り出される。2つの周波数のレーザー光を干渉させると、そうした2つの周波数の差の周波数である「うなり周波数」 (「ビート周波数」) が得られる。この「うなり周波数」は、時間的な干渉パターンと看做される。(干渉計における干渉縞の方がヨリ知られている訣だが、これは、空間的なパターンである。) この「うなり周波数」の周期は、慣性空間に対するリング・レーザーの角速度に正比例する。

In the case of ring laser interferometry there is no need for calibration. (In a sense one might say that the process is self-calibrating). The beat frequency will be zero if and only if the ring laser setup is non-rotating with respect to inertial space.
リング・レーザー干渉計においては較正は不用である。(自己較正を行なっていると言うこともできるだろう。) 「うなり周波数」は、リング・レーザー装置が慣性空間に対して回転しないない時には、そして回転していない時だけに、ゼロとなる。

Lock-in
Because of the way the laser light is generated, light in laser cavities has a strong tendency to be monochromatic (and usually that is precisely what laser apparatus designers want). This tendency to not split in two frequencies is called 'lock-in'. The ring laser devices incorporated in navigational instruments (to serve as a ring laser gyroscope) are generally too small to go out of lock spontaneously. By "dithering" the gyro through a small angle at a high audio frequency rate, going out of lock is ensured.
拘束
レーザー光の発生の仕方から当然のことだが、レーザー共振器内で、光は単色光となる強い傾向性がある(そして、通常、その単色光は、レーザー装置設計者の望んでいるものと正確に一致する)。この、2つの周波数に分裂しようとしない傾向は、「拘束」と表現される。航行案内機器内に組み込まれてた (リング・レーザー・ジャイロスコープとして働く) リング・レーザー装置は、自発的な拘束抜け出しが起こるには、通常小さすぎる。ジャイロを、可聴高音周波数で僅かの角度「ディザリング」(振動) させることで、拘束からの離脱を確実にしている。

[[訳註:"Lock-in" は拘束と訳した。一般的には、和文脈中でも "Lock-in" そのママで使われたり、「ロックイン」とカタカナ化されているようだ。]]


The red and blue dots represent counter-propagating signals, the grey dots represent stations along the way.
赤の点及び青の点は、逆方向に進行する信号を表わす。灰色の点は、進行路中の基地を表わす。
Synchronisation procedures
The procedures for synchronizing clocks all over the globe must take the rotation of the Earth into account. The signals used for the synchronizing procedure can be in the form of electric pulses conducted in electic wires, they can be lightpulses conducted in fiber optic cables, or they can be radio signals.
同期方法
時計を全世界的に同期するには、地球の回転を考慮に入れなければならない。同期に利用される信号は、電線中を伝わる電気パルスとすることも可能であるが、光ファイバケーブルを伝わる光パルスにすることも、あるいは、無線信号とすることもできる。

If a number of stations, situated on the equator, relay pulses to one another, will the time-keeping still match after the relay has circumnavigated the globe? One condition for handling the relay correctly is that the time it takes the signal to travel from one station to the next is taken into account each time. On a non-rotating planet that ensures fidelity: two time-disseminating relays, going full circle in opposite directions around the globe, will still match when they are compared at the end. However, on a rotating planet, it must also be taken into account that the receiver moves during the transit time of the signal, shortening or lengthening the transit time compared to what it would be in the situation of a non-rotating planet.
赤道上に設けられた幾つかの基地が、パルスをつぎつぎに伝えていく場合、伝えられる信号が地球を一周した後でも、計時が一致したままであるだろうか? 信号を正確に受け渡しする条件の一つは、ある基地から次の基地へ信号が伝搬するのにかかる時間が、毎回考慮に入れられていると云うことがある。回転してない惑星にあっては、それで正確性が担保される。 つまり、時間を知らせる2つの信号は、惑星の周囲を逆方向に一周した後でも、比べてみれば一致するのである。しかし、回転する惑星にあっては、信号の伝達時間の間に受信機が運動し、回転していない惑星の場合と比較して伝達にかかる時間が短くなったり長くなったりすることを考慮しなければならない。

It is recognized that the synchronisation of clocks and ring interferometry are related in a fundamental way. Therefore the necessity to take the rotation of the Earth into account in sychronisation procedures is also called the Sagnac effect.
時計の同期とリング干渉計とは、根本的な意味で関係があることが分かる。従って、同期の実行に地球の回転を考慮する必要性のことも、サニャック効果と呼ばれる。

History of the Sagnac Effect
The first to perform a ring interferometry experiment aimed at observing the correlation of angular velocity and phase-shift was performed by the Frenchman Georges Sagnac in 1913, which is why the effect is named for him. Its purpose was to detect "the effect of the relative motion of the ether". An experiment conducted in 1911 by Francis Harress, aimed at making measurements of Fresnel drag of light propagating through moving glass, was later recognized as actually constituting a Sagnac experiment. Harress had ascribed the "unexpected bias" to something else.
サニャック効果の歴史
角速度と位相シフトとの相関関係を観測する目的でリング干渉計の実験を行なったのは、フランス人のジョルジュ・サニャックで、1913年のことだった。これにより、,この効果には彼の名前が冠せられている。その目的は、「エーテルの相対的運動の効果」を検出すると云うものだった。1911年に、フランシス・ハレス (Francis Harress) が、運動するガラスを通過する光の「フレネル (Fresnel) ドラッグ」を測定する目的で行なった実験が、実際にはサニャックが行なったものと同じ実験になっていたことが、後になって分かったが、ハレスは、「予想外の偏移」の原因を別のものに帰していたのだった。

[[訳註:"Francis Harress" の「読み」が分からない。一応「フランシス・ハレス」としておく。]]

In 1926 a very ambitious ring interferometry experiment was set up by Albert Michelson and Henry Gale. The aim was to find out whether the rotation of the Earth has an effect on the propagation of light in the vicinity of the Earth. The Michelson-Gale experiment was a very large ring interferometer, (a perimeter of 1.9 kilometer), large enough to detect the angular velocity of the Earth. The outcome of the experiment was that the angular velocity of the Earth as measured by astronomy was confirmed to within measuring accuracy. The ring interferometer of the Michelson-Gale experiment was not calibrated by comparison with an outside reference (which was not possible, because the setup was fixed to the Earth). From its design it could be deduced where the central interference fringe ought to be if there would be zero shift. The measured shift was 230 parts in 1000, with an accuracy of 5 parts in 1000. The predicted shift was 237 parts in 1000.
1926年に、アルバート・マイケルソンとヘンリー・ゲールとより、リング干渉計を用いる極めて野心的な実験が行なわれた。その目的は、地球の回転が地球近傍での光の伝播に対し影響を及ぼすかどうかを確認しようとするものであった。マイケルソン-ゲールの実験は、地球の角速度を検出するのに十分なほど非常に大きいリング干渉計 (周囲1.9㎞) を用いるものであった。実験の結果は、天体観測により測定されていた地球の角速度の正しさを、測定精度内で確認するものであった。マイケルソン-ゲールの実験で用いられたリング干渉計は、外部標準との比較による較正はされなかった (装置は地球に対して固定されていたので不可能だったのである) が、その設計から、シフトがゼロならば中央部干渉縞が現われる筈の位置は導かれていた。測定されたシフトは、1000 分の 230 であり、その精度は 1000 分の 5 であった。予想されてたいシフトは、1000 分の 237 であった。

Calculations
The Sagnac effect is not an artifact of the choice of reference frame. It is independent of the choice of reference frame, as is shown by a calculation that invokes the metric tensor for an observer at the axis of rotation of the ring interferometer and rotating with it yielding the same outcome. If one starts with the Minkowski metric and does the coordinate conversions and , the line element of the resultant metric is

where


  • t is proper time for the central observer,

  • r is distance from the center,

  • θ is the angular distance along the ring from the direction the central observer is facing,

  • z is the direction perpendicular to the plane of the ring, and

  • ω is the rate of rotation of the ring and the observer.

計算
サニャック効果は、基準系の選択によって生じる現象ではない。それは、基準系の選択とは独立しており、リング干渉計の回転軸にいて、ともに回転している観測者に関する計量テンソルを計算するなら同一の結果が得られることから分かる。もし、ミンコフスキー (Minkowski) 計量から初めて、これに 及び と云う座標変換を行なうならば、その結果として得られる計量の線素は

となる。ここで

  • t は、中心にいる観測者の固有時。

  • r は、中心からの距離。

  • θ は、中心の観測者の視線方向からの、リングに沿った角距離。

  • z は、リング平面に直交する方向。

  • ω は、リングと観測者の回転速度。

Under this metric, the speed of light tangent to the ring is c ± rω depending on whether the light is moving against or with the rotation of the ring. Note that only the case of ω = 0 is inertial. For ω ≠ 0 this frame of reference is non-inertial, which is why the speed of light at positions distant from the observer (at r = 0) can vary from c.
この計量に従えば、光のリング接線方向の速度は、光の進行方向がリング回転方向と逆向きであるかどうかに応じて c ± rω となる。ω = 0 の場合のみが慣性的であることに注意されたい。ω ≠ 0 である場合には、この基準系は非慣性的であり、このため、観測者 (r = 0) から離れた位置での光の速度は、c とは限らない。

Practical uses of the Sagnac Effect
The Sagnac Effect is employed in current technology. One use is in inertial guidance systems. Ring interferometers are extremely sensitive to rotations, which need to be accounted for if an inertial guidance system is to return correct results.
サニャック効果の応用
サニャック効果は、技術として実用されている。応用例の一つとしては、慣性誘導装置がある。リング干渉計の回転検出は極めて高感度であって、慣性誘導装置が正しい動作をしたとしたら、それはリング干渉計を使っているためとみなさねばならない。

The Global Positioning System needs to take the rotation of the Earth into account in the procedures of using radio signals to synchronize clocks.
グローバル・ポジショニング・システムでは、時計を同期する無線信号の処理に地球の回転を考慮する必要がある。

See also
関連記事

References
参考文献


  • G. Sagnac, Comptes Rendus de l'Academie des Sciences (Paris) 157, pp.708-710,1410-1413 (1913)

  • H. Ives, JOSA 28, pp.296-299 (1938)

External links
外部リンク


    関連記事 (本サイト内):
  1. nouse: ドイツ語版ウィキペディア "Sagnac-Interferometer" 訳文
  2. nouse: フランス語版ウィキペディア "Effet Sagnac" 訳文
  3. nouse: オランダ語版ウィキペディア "Sagnac-effect" 訳文
  4. nouse: 一般相対論によるサニャック効果の導出
  5. nouse: 英文版ウィキペディア "Born coordinates" 導入部、第1節-第3節翻訳草稿

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2007年8月 1日 (水)

"Inkscape tutorial: Tracing" 訳文

以下は、"Inkscape tutorial: Tracing" (Converted from DocBook source by tutorial-html.xsl. Last update: Sat Apr 30 20:06:29 GMT 2005) の訳文である。

この文書は、[nouse: "Inkscape tutorial:Basic" 訳文] (2007年7月18日[水])、[nouse: "Inkscape tutorial:Advanced" 訳文] (2007年7月23日[月])、及び [nouse: "Inkscape tutorial:Shapes" 訳文] (2007年7月31日[火]) で翻訳した、"Inkscape tutorial:Basic" (Converted from DocBook source by tutorial-html.xsl. Last update:Sat Apr 30 20:00:45 GMT 2005), "Inkscape tutorial: Advanced" (Converted from DocBook source by tutorial-html.xsl. Last update: Sat Apr 30 20:02:39 GMT 2005), 及び "Inkscape tutorial: Shapes" (Converted from DocBook source by tutorial-html.xsl. Last update: Sat Apr 30 20:03:55 GMT 2005) と一体をなしており、やはり、翻訳に著作権上の問題は発生しないと信じる。

Inkscape tutorial: Tracing
Inkscape 教程:トレース

One of the features in Inkscape is a tool for tracing a bitmap image into a <path> element for your SVG drawing. These short notes should help you become acquainted with how it works.
Inkscape の特徴の一つは、ビットマップ・イメージをトレースして、SVG 描画用の <経路>要素にできることである。この短い文章は、読者がトレース機能を習得するのを助けるべく書かれたものである。

[[訳註:この翻訳文では、"path" は「経路」と訳されているが、"Inkscape for Windows" では「パス」となっている。]]

Currently Inkscape employs the Potrace bitmap tracing engine (potrace.sourceforge.net) by Peter Selinger. In the future we expect to allow alternate tracing programs; for now, however, this fine tool is more than sufficient for our needs.
現在、Inkscape は、ピーター・セリンジャー (Peter Selinger) によるビットマップ・トレース・エンジンである「ポットレース (Potrace)」(potrace.sourceforge.net) を採用している。Inkscape は、将来、別のトレース・プログラムも利用できるようになると思われるが、現在のところは、この優れたツールは、我我の必要を補って余りあるものである。

Keep in mind that the Tracer's purpose is not to reproduce an exact duplicate of the original image; nor is it intended to produce a final product. No autotracer can do that. What is does is give you a set of curves which you can use as a resource for your drawing.
トレース機能の目的は、元の画像の正確な複製を作り出すことにはないことに留意しておいていただきたい。それは、完成した製品を作り出すためのものでもない。如何なる自動的なトレース・プログラムにも、そのようなことは不可能である。トレース・プログラムから得られるのは、描画の際の資源として利用可能な、一まとまりの曲線なのである。

Potrace interprets a black and white bitmap, and produces a set of curves. For Potrace, we currently have three types of input filters, to convert from the raw image to something that Potrace can use.
Potrace は、白黒2値のビットマップを解釈して、一まとまりの曲線を生成する。そうした Potrace のために、現在のところ、Inkscape には、3種類の入力フィルターが備えられていて、生の画像を Potrace が処理可能な形に変換している。

Generally the more dark pixels in the intermediate bitmap, the more tracing that Potrace will perform. As the amount of tracing increases, more CPU time will be required, and the <path> element will become much larger. It is suggested that the user experiment with lighter intermediate images first, getting gradually darker to get the desired proportion and complexity of the output path.
一般に、中間生成ビットマップにおいて、黒ピクセルが多い方が、Potrace は、多くのトレースを行なう。トレース量が増加すると、必要な CPU 時間が増大し、<経路>要素が、非常に大きくなる。まず明るめの中間生成画像で試しにトレースを行なってみた後、出力される経路の割合及び細かさが所要のものとなるまで、少しづつ暗くしていくことをお薦めする。

To use the tracer, load or import an image, select it, and select the Path > Trace Bitmap item, or Shift+Alt+B.
トレース・プログラムを利用するには、画像をロード又はインポートし、選択してから、項目 経路 > ビットマップをトレース を選択するか、Shift+Alt+B を押せば良い。

An example image

[[訳註:上のキャプチャ画像は、英語版の、しかも恐らく古いヴァージョンの Inkscape から得られたものである。参考のために、(私が持っている) "Inkscape for Windows" で対応する「タブ」のキャプチャ画像を下に挿入しておく。]]

An example image

The user will see the three filter options available:
見ての通り、3種類のフィルター・オプションが利用可能である:

  • Brightness Threshold
    明度の閾値

[[訳註:"Inkscape for Windows" では、「明るさの境界」が対応すると思われる。]]

This merely uses the sum of the red, green and blue (or shades of gray) of a pixel as an indicator of whether it should be considered black or white. The threshold can be set from 0.0 (black) to 1.0 (white). The higher the threshold setting, the fewer the number pixels that will be considered to be “white”, and the intermediate image with become darker.
このフィルターでは、単にピクセルの赤色・緑色・青色の和 (つまり「階調」) でもって、そのピクセルを黒と認定すべきか、白と認定すべきかの指標とするものである。その閾値は、0.0 (黒) から 1.0 (白) までが設定できる。閾値設定を高くすれば、「白」と認定されるピクセルの数は少なくなり、中間生成画像は暗くなる。

[[訳註:原英文 html テキスト中の数値文字参照を含む \u201cwhite\u201d を &#8220;white&#8221; に変更した (ブラウザ上の表示は “white” になっている)。]]

An example image

  • Optimal Edge Detection
    最適化エッジ検出

[[訳註:"Inkscape for Windows" では、「エッジ検出」が対応すると思われる。]]

This uses the edge detection algorithm devised by J. Canny, as a way of quickly finding isoclines of similar contrast. This will produce an intermediate bitmap that will look less like the original image than does the result of Brightness Threshold, but will likely provide curve information that would otherwise be ignored. The threshold setting here (0.0 – 1.0) adjusts the brightness threshold of whether a pixel adjacent to a contrast edge will be included in the output. This setting can adjust the darkness or thickness of the edge in the output.
このフィルターでは、J. キャニー (J. Canny) が考案したエッジ検出アルゴリズムを、類似コントラストの等傾線を迅速に発見する手段として採用している。これにより得られる中間生成ビットマップは、「明度の閾値」処理により得られる中間生成ビットマップと比べると、元の画像に似ていないが、他の方法では無視されがちな曲線情報が得られる可能性が高い。このフィルターでの閾値設定 (0.0 – 1.0) に従って、コントラスト・エッジに隣接するピクセルを出力中に含めるかどうかと云う調整が明度の閾値に対して行なわれる。この設定をするなら、出力におけるエッジの「濃さ」つまり太さが調整される。

[[訳註:原英文 html テキスト中の数値文字参照を含む (0.0 \u2013 1.0) を (0.0 &#8211; 1.0) に変更した (ブラウザ上の表示は (0.0 – 1.0) になっている)。]]

An example image



  • Color Quantization
    色の量子化

The result of this filter will produce an intermediate image that is very different from the other two, but is very useful indeed. Instead of showing isoclines of brightness or contrast, this will find edges where colors change, even at equal brightness and contrast. The setting here, Number of Colors, decides how many output colors there would be if the intermediate bitmap were in color. It then decides black/white on whether the color has an even or odd index.
このフィルターの出力結果の中間生成画像は、上記の2つのフィルターのものとは非常に異なっているものの、実際非常に有用である。明度又はコントラストの等傾線を示す代わりに、このフィルターは、明度やコントラストが等しい場合であっても、色が変化するエッジを探し出す。このフィルターで設定されるのは、もし中間生成ビットマップに色を付けたとしたのなら何種類の色が出力されることになるのかを示す「色数」である。その上で、その色の指数が奇数であるか偶数であるかに応じて黒か白かが決定される。

An example image

The user should try all three filters, and observe the different types of output for different types of input images. There will always be an image where one works better than the others.
3種類のフィルターを全て試してみて、様ざまな入力画像に対し、様ざまな種類の出力が得られることを見られたい。他のフィルターに比べて、あるフィルターが最も良く働くと云う画像が必ずあるであろう。

After tracing, it is also suggested that the user try Path > Simplify (Ctrl+L) on the output path, to reduce the number of nodes. This can make the output of Potrace much easier to edit. For example, here is a typical tracing of the Old Man Playing Guitar:
トレース作成後、出力された経路に対し 経路 > 簡略化 (Ctrl+L) を適用してみて、ノード数を減らすこともお薦めする。それにより、Potrace の出力は、非常に編集しやすいものになりうる。例えば、下図は「老いたるギター弾き」をトレースしたものの典型例である:

[[訳註:「老いたるギター弾き」は、パブロ・ピカソ (Pablo Picasso) による、1903/1904年、所謂「青の時代」の作品。現在、シカゴ美術館 (the Art Institute of Chicago) に収蔵されている由。]]

An example image

Note the enormous number of nodes in the path. After hitting Ctrl+L, this is a typical result:
膨大な数のノードが経路中にあることに注意されたい。Ctrl+L を打った後の典型的な結果は、以下のようになる:

[[訳註:上記パラグラフの内容に関連して注意するなら、この翻訳文中の図面では、ノードの表示は不可能だが、削除すると、この文章後半の意義が無くなるので、そのまま残しておく。]]

An example image

The representation is a bit more approximate and rough, but the drawing is much simpler and easier to edit. Keep in mind, that what you want is not an exact rendering of the image, but a set of curves that you can use in your drawing.
表示は、幾らか近似的で粗くなっているが、描画は大幅に単純化されて、編集がしやすくなっている。必要なのは、正確な画像の実現ではなく、描画を行なう際に利用できる一まとまりの曲線だと云うことを心に留意していただきたい。

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2007年7月31日 (火)

"Inkscape tutorial:Shapes" 訳文

以下は、"Inkscape tutorial: Shapes" (Converted from DocBook source by tutorial-html.xsl. Last update: Sat Apr 30 20:03:55 GMT 2005) の訳文である。

この文書は、[nouse: "Inkscape tutorial:Basic" 訳文] (2007年7月18日[水]) 及び [nouse: "Inkscape tutorial:Advanced" 訳文] (2007年7月23日[月]) で翻訳した、"Inkscape tutorial:Basic" (Converted from DocBook source by tutorial-html.xsl. Last update:Sat Apr 30 20:00:45 GMT 2005) 及び "Inkscape tutorial: Advanced" (Converted from DocBook source by tutorial-html.xsl. Last update: Sat Apr 30 20:02:39 GMT 2005) と一体をなしており、やはり、翻訳に著作権上の問題は発生しないと信じる。

Inkscape tutorial:Shapes
Inkscape 教程:図形

This tutorial covers the four shape tools: Rectangle, Ellipse, Star, and Spiral. We will demonstrate the capabilities of Inkscape shapes and show examples of how and when they could be used.
本教程では、「矩形」と「楕円」と「星形」と「螺旋」との4種類の造形ツールを扱う。以下、Inkscape の造形機能を実際に見ていただき、それらが、どのような場合に、どのようにして、使いうるものなのかと云う実例を示す。
Use Ctrl+Arrows, mousewheel, or middle button drag to scroll the page down. For basics of object creation, selection, and transformation, see the Basic tutorial in Help > Tutorials.
以下ページのスクロールには、Ctrl+矢印マウス・ホイール中央ボタン・ドラッグ などを利用されたい。 [[訳註:オリジナルの「ページ」用の注意なので抹消しておくが、ブラウザ/ユーザー・エージェントの設定に応じて、このブログでも同様にページ・スクロールは起こる筈である。]] オブジェクト作成、選択、変形の基礎に就いては、ヘルプ > Tutorialsの基礎教程 nouse: "Inkscape tutorial:Basic" 訳文 [[訳註:この翻訳文に合わせた補正]] を参照されたい。


Inkscape has four versatile shape tools, each tool capable of creating and editing its own type of shapes. A shape is an object which you can modify in ways unique to this shape type, using draggable handles and numeric parameters that determine the shape's appearance.
Inkscape には、4つの多機能造形ツールがあるが、それぞれが固有の種類の図形を担当して作成・編集する。図形は、ドラッグ可能なハンドルと、図形の外観を決定する数値パラメータとを用いて、その図形の種類に特有な方法で修正することができるオブジェクトである。

[[訳註:"that determine the shape's appearance" は、"numeric parameters" だけに掛けて訳してある。勿論、handles も "determine the shape's appearance" なのだが、そのことを強調する訳し方をするとくどくなりすぎるし、また、逆にパラメークへの規定がハッキリしなくなると思ったのである。]]

For example, with a star you can alter the number of tips, their length, angle, rounding, etc. — but a star remains a star. A shape is "less free" than a simple path, but it's often more interesting and useful. You can always convert a shape to a path (Ctrl+Shift+C), but the reverse conversion is not possible.
例えば、星形では、その芒の数、長さ、角度、丸め等を変えることができるが、それでも星形は星形のままである。図形は、単なる経路よりも「自由度に低い」が、ヨリ面白く有用であることが多い。図形は常に経路へと変換可能であるが (Ctrl+Shift+C)、その逆変換は不可能である。

The shape tools are Rectangle, Ellipse, Star, and Spiral. First, let's look at how shape tools work in general; then we'll explore each shape type in detail.
Inkscape の造形ツールは、矩形楕円星形螺旋である。まず、造形ツールの一般的な働き方を見ることにしよう。次いで、それぞれの種類の図形に就いて詳細に述べることにする。


General tips
一般的事項

A new shape is created by dragging on canvas with the corresponding tool. Once the shape is created (and so long as it is selected), it displays its handles as white diamond-shaped marks, so you can immediately edit what you created by dragging these handles.
新規の図形は、対応するツールでキャンバス上を ドラッグ することで作成される。図形が作成されると (そして、選択されている間は)、そこには白抜きの小さい矩形のハンドルが表示されているので、そのまま、こうしたハンドルをドラッグして、作成された図形の編集が可能である。

[[訳註:"diamond-shaped" は「菱形」ではなく、「小さい矩形」と訳してある。]]

All four kinds of shapes display their handles in all four shape tools as well as in the Node tool (F2). When you hover your mouse over a handle, it tells you in the statusbar what this handle will do when dragged or clicked with different modifiers.
4種類の図形どれを、4種類の造形ツール又はノード・ツール (F2) のどれで見ても、そのハンドルが表示される。マウスポインタ [[訳者補足]] をハンドル上にかさねると、様ざまな修飾キーを押した状態でそのハンドルをドラッグ又はクリックすると何が起こるのかが、ステータスバーに表示される。

[[訳註:"modifiers" (修飾キー) とは、Shift, Ctrl, Alt 等のキーのこと。付け加えておくと、マウスポインタをハンドル上に合わせると、「修飾キーを押した状態でそのハンドルをドラッグ又はクリックすると何が起こるのか」だけでなく、ハンドルに単純なドラッグを行なう場合に就いて何が起こるかもステータスバーに表示される。]]

Also, each shape tool displays its parameters in the Tool Controls bar (which runs horizontally above the canvas). Usually it has a few numeric entry fields and a button to reset the values to defaults. When shape(s) of the current tool's native type are selected, editing the values in the Controls bar changes the selected shape(s).
また、各造形ツールのパラメータが、(キャンバス上方に横方向に伸びている) ツール制御バーに表示される。通常、そこには数値入力フィールドと、そうした数値をデフォルト値にリセットするボタンが並んでいる。その時点で使われているツールの本来の対象図形が選択されている場合には、ツール制御バー中の数値を編集すると、選択されている図形が変化する。

Any changes made to the Tool Controls are remembered and used for the next object you draw with that tool. For example, after you change the number of tips of a star, new stars will have this number of tips as well when drawn. Moreover, even simply selecting a shape sends its parameters to the Tool Controls bar and thus sets the values for newly created shapes of this type.
ツール制御バーでの変化は全て記憶され、そのツールで描画される次のオブジェクトに適用される。例えば、星形の芒数を変えると、その後、新規に描画される星形は、やはりこの芒数になる。更に、単に或る図形を選択しただけでも、そのパラメータがツール制御バーに送られるため、新規に作成される同一種の図形のパラメータは、そのように設定されることになる。

When in a shape tool, selecting an object can be done by clicking on it. Ctrl+click (select in group) and Alt+Click (select under) also work as they do in Selector tool. Esc deselects.
造形ツール利用中は、オブジェクトの選択は、そのオブジェクトを クリック すれば行なえる。Ctrl+クリック (グループ内部でのオブジェクト選択) 及び Alt+クリック (背面にあるオブジェクトの選択) も、セレクタ・ツールにおけるのと同様に行なえる。Esc キーを押すと、選択が解除される。

[[訳註:少なくとも私が使っている "Inkscape for Windows" では、グループ内部のオブジェクトを、造形ツール (どの造形ツールでもかまわない) で クリック しても Ctrl+クリック しても、同じくそのオブジェクトだけが選択される。つまり、Ctrl+クリック に独立した意味はないようだ。この点は、クリック ではグループ全体が選択され、Ctrl+クリック ではポイントされたオブジェクトのみが選択されるセレクタと異なっている。]]


Rectangles
矩形

A rectangle is the simplest but perhaps the most common shape in design and illustration. Inkscape attempts to make creating and editing rectangles as easy and convenient as possible.
矩形は、デザイン及びイラストレーションにおいて、最も単純であり、かつ恐らく最も有りがちな図形である。Inkscape では、矩形の作成・編集をできる限り容易且つ便利に行なえるように努められている。

Switch to the Rectangle tool by F4 or by clicking its toolbar button. Draw a new rectangle alongside this blue one:
矩形ツールへの切り替えは、F4 を押したり、ツールバーの矩形ツール・ボタンをクリックすると行なわれる。下図の青い矩形の横に新しい矩形を描画する実習をされたい: [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除。「青」くもないし。]]

An example image

Then, without leaving the Rectangle tool, switch selection from one rectangle to the other by clicking on them.
次いで、そのまま矩形ツールを利用して、図形をクリックすることで、一方の矩形から他方の矩形へと選択を切り替える実習をされたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

Rectangle drawing shortcuts:
矩形描画用ショートカット:

  • With Ctrl, draw a square or an integer-ratio (2:1, 3:1, etc) rectangle.
    Ctrl が押されていると、正方形か、縦横長が整数比 (2:1, 3:1 等) の長方形が描かれる。
  • With Shift, draw around the starting point as center.
    Shift が押されていると、ドラッグし始めた点を中心として矩形を描画する。

As you see, the selected rectangle (the just-drawn rectangle is always selected) shows three handles in three of its corners. In fact, these are four handles, but two of them (in the top right corner) overlap if the rectangle is not rounded. These two are the rounding handles; the other two (top left and bottom right) are resize handles.
実例を見れば分かるように、選択されている矩形 (描画されたばかりの矩形は必ず選択されている) は、その3つの角に3個のハンドルが表示されている。実際には、ハンドルは4つあるのだが、矩形が丸められていない限り、その内の2個は (右上の角で) 重なっているのである。これらの2個のハンドルは、丸めハンドルであり、他の2個 (左上と右下) はサイズ変更ハンドルである。

Let's look at the rounding handles first. Grab one of them and drag down. All four corners of the rectangle become rounded, and you can now see the second rounding handle— it stays in the original position in the corner. If you want circular rounded corners, that is all you need to do. If you want corners which are rounded farther along one side than along the other, you can move that other handle leftwards.
まず、丸めハンドルを見てみよう。丸めハンドルの一方を下方へドラッグすると、矩形の4つの角の全てが丸められ、2つ目の丸めハンドル (角にある当初の位置に留まっている) が見えるようになる。角を(真)円形に丸めたいのなら、すべきことはこれだけで良い。もし、角の一方の辺での丸めの方が他方の辺での丸めより強いようにしたいなら、2番目のハンドルを左側に移動させれば良い。

Here, the first two rectangles have circular rounded corners, and the other two have elliptic rounded corners:
下図では、左の2つの矩形の角に(真)円形丸めが付けられており、残りの2つの矩形の角には、角に楕円丸めが付けられている。

An example image

Still in the Rectangle tool, click on these rectangles to select, and observe their rounding handles.
矩形ツールを使って、上図の矩形をクリックして選択し、丸めハンドルが現われるのを見ていただきたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

Often, the radius and shape of the rounded corners must be constant within the entire composition, even if the sizes of the rectangles are different (think diagrams with rounded boxes of various sizes). Inkscape makes this easy. Switch to the Selector tool;in its Tool Controls bar, there's a group of four toggle buttons, the second from the left showing two concentric rounded corners. This is how you control whether the rounded corners are scaled when the rectangle is scaled or not.
大抵の場合、作図全体を通じて、矩形の寸法が色色あったとしても、丸めが付けられている角の半径及び形状は一定でなければならない (さまざまな大きさの丸めが付いたボックスからなる図表を考えてみていただきたい)。Inkscape では、これが簡単にできる。セレクタ・ツールに切り替えると、そのツール制御バーには4つのトグル・ボタンからなる一画があるが、そのうちの左から2番目は、2個の同心的な丸めが付いた角が示されている。これが、矩形が拡大・縮小された際に丸め付き角を拡大・縮小するかどうかを決めるボタンである。

[[訳註:訳者の "Inkscape for Windows" では、「4つのトグル・ボタンからなる一画」は「ツール制御バー」(キャンバス上方の水平バー) の右端にある。]]
[[訳註:上記パラグラフの末尾の "or not" は、センテンス前方の whether に係っている。私 (訳者ゑびすや) だったら、"or not" は whether に続けて "whether or not" と書く所だ。]]

For example, here the original red rectangle is duplicated and scaled several times, up and down, to different proportions, with the "Scale rounded corners" button off:
例えば、下図は、本来の赤い矩形を複製し、「丸め付き角も拡大・縮小」ボタンを押さずに、様ざまな縦横比で、何度か拡大及び縮小して作ったものである。

An example image

Note how the size and shape of the rounded corners is the same in all rectangles, so that the roundings align exactly in the top right corner where they all meet. All the dotted blue rectangles are obtained from the original red rectangle just by scaling in Selector, without any manual readjustment of the rounding handles.
全ての矩形で、丸め付き角の寸法及び形状が同一であるため、それらが集まる右上角では、丸めが正確に一致することに注意されたい。全ての青い破線矩形は、元の赤い矩形を、丸めハンドルの再調整を全くしないまま、セレクタにより拡大・縮小して得られたものである。

For a comparison, here is the same composition but now created with the "Scale rounded corners" button on:
比較のため、下に、構成は同一であるが、「丸め付き角も拡大・縮小」ボタンを押して作成したものを示す。

An example image

Now the rounded corners are as different as the rectangles they belong to, and there isn't a slightest agreement in the top right corner (zoom in to see). This is the same (visible) result as you would get by converting the original rectangle to a path (Ctrl+Shift+C) and scaling it as path.
矩形が異なると、その丸め付き角も異なっていることと、右上角で、僅かにズレが生じていること (拡大して確認されたい) [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]] に注意されたい。これと (視覚的に) 同じことが、元の矩形を経路変換し (Ctrl+Shift+C)、経路として拡大・縮小した時にも起こる。

Here are the shortcuts for the rounding handles of a rectangle:
以下は、矩形の丸めハンドルに対するショートカットである:

  • Drag with Ctrl to make the other radius the same (circular rounding).
    Ctrl を押しながらドラッグすると、他方の半径が同一になる (丸めが真円形になる)。
  • Ctrl+click to make the other radius the same without dragging.
    Ctrl+クリック すると、ドラッグしなくても、他方の半径が同一になる。
  • Shift+click to remove rounding.
    Shift+クリック では、丸めが除去される。

You may have noticed that the Rectangle tool's Controls bar shows the horizontal (Rx) and vertical (Ry) rounding radii for the selected rectangle and lets you set them precisely using any length units. The Not rounded button does what is says — removes rounding from the selected rectangle(s).
気が付かれているかもしれないが、矩形ツール制御バーには、選択されている矩形の水平方向丸め半径 (Rx) 及び垂直方向丸め半径 (Ry) が表示されており、任意の長さ単位を使って、その値を正確に指定できる。丸めなしボタンは、その名の通り、選択されている矩形 (複数可) から丸めを除去する。

[[訳註:"does what is says"は、おそらく "does what it says" の誤りらしいが、単純に「誤り」と言い切れないくらいネット上での用例が多い。。ネットをザッと検索した限りでは "does what is says"/"does what it says" は、"it does what is says on the tin"/"it does what is says on the tin" ("tin" 以外に can, box, さらには、packet, package, cover, label, bottle と云う変異例もある) と云う表現に基づいているらしい。「(商品が)包装に謳ってある機能・効能は確かに有する」と云うのが原義だろうが ("says" には「言いたいことを言ってくれるじゃないか」と云う受け手側の「下地」が窺えるが、それを踏まえて実際に使ってみたら「言うだけのことはしている」と云うのが典型的な囲繞文脈だろう)、用例は色色発展しているようだ。ただし、ここでは、「ボタンのラベルに書いてあることそのままに」と云うだけの意味。]]

An important advantage of these controls is that they can affect many rectangles at once. For example, if you want to change all rectangles in the layer, just do Ctrl+A (Select All) and set the parameters you need in the Controls bar. If any non-rectangles are selected, they will be ignored — only rectangles will be changed.
こうした制御手段の重要な利点は、多数の矩形を一度に扱えると云うことである。例えば、レイヤ中の全ての矩形を変更したい場合、Ctrl+A (全て選択) してから、制御バー中の所要のパラメータを設定しさえすればよい。矩形でないオブジェクトが選択されていても、それらは無視され、矩形のみが変化する。

Now let's look at the resize handles of a rectangle. You might wonder, why do we need them at all, if we can just as well resize the rectangle with Selector?
次は、矩形の寸法変更ハンドルである。セレクタでも矩形の寸法変更が可能なのに、そのようなことをする必要が一体あるのかと思われる方がいるかもしれない。

The problem with Selector is that its notion of horizontal and vertical is always that of the document page. By contrast, a rectangle's resize handles scale it along that rectangle's sides, even if the rectangle is rotated or skewed. For example, try to resize this rectangle first with Selector and then with its resize handles in Rectangle tool:
セレクタの問題点は、「水平」及び「垂直」と云う方向の概念が、常に文書のページに対するものであることなのである。これに対し、矩形の寸法変更ハンドルでは、矩形が回転していたり、歪んでいたりしても、その矩形の辺に沿って拡大・縮小が行なわれる。例えば、下図の矩形を、まずセレクタで寸法変更し、次いで、矩形ツールで寸法変更する実習をされたい: [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

An example image

Since the resize handles are two, you can resize the rectangle into any direction or even move it along its sides. Resize handles always preserve the rounding radii.
寸法変更ハンドルは2個あるので、矩形は如何なる方向にでも、寸法変更が可能である (寸法変更ハンドルは、矩形の辺に沿う方向でさえも動かすことができる)。方向ハンドルを動かしても、丸め半径は維持される。

[[訳註:後の方のセンテンスには、補足が必要だろう。寸法変更ハンドルが、丸めハンドルに接近しすぎると (つまり、どちらかの辺の長さを狭めすぎると)、丸め半径は維持しきれなくなって、減少する。あたかも、丸めハンドルが、寸法変更ハンドルにより押し退かされるようにして、動くのである。]]

Here are the shortcuts for the resize handles:
以下は、寸法変更ハンドルに対するショートカットである。

  • Drag with Ctrl to snap to the sides or the diagonal of the rectangle. In other words, Ctrl preserves either width, or height, or the width/height ratio of the rectangle (again, in its own coordinate system which may be rotated or skewed).
    Ctrl を押したままドラッグすると、寸法変更ハンドルのドラッグ方向が、矩形の辺方向又は対角線方向に仮止めされる。つまり、Ctrl が押されていると、矩形の幅、高さ、縦横比 (この場合も、回転又は歪んでいることがありうる独自の座標系においての話である) のうちの何れかが維持される。

[[訳註:"snap to" が訳しづらい。イメージとしては、「パチンと嵌まって止まる (但し、簡単に外せる)」感じなんだが...。「仮止めする」は苦し紛れの訳 (そのためもあって、このパラグラフの第1センテンスは、やや敷衍的に訳した)。ネットを検索すると、"snap to" そのまま使うほか、「に吸着」あるいは「スナップ」とされている例があったが、今ひとつ乗り切れない。なお、"Inkscape for Windows" では「スナップ」が採用されているようだ。]]

Here is the same rectangle, with the gray dotted lines showing the directions to which the resize handles stick when dragged with Ctrl (try it):
以下に、上に示したのと同じ矩形に加えて、Ctrl を押しながらドラッグするとハンドルが貼りつく方向を破線で示した図である(実習されたい)[[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]。

An example image

By slanting and rotating a rectangle, then duplicating it and resizing with its resize handles, 3D compositions can be created easily:
矩形を平行四辺形に潰したり、回転させたりしてから、複製し、寸法変更ハンドルで寸法を変更することで、立体的な構成を容易に形成することができる:

An example image

Here are some more examples of rectangle compositions, including rounding and gradient fills:
更に、下図は、丸め及びグラデーション付き塗り潰しをした矩形構成の例である:

An example image


Ellipses
楕円

The Ellipse tool (F5) can create ellipses and circles, which you can turn into segments or arcs. The drawing shortcuts are the same as those of the rectangle tool:
楕円ツール (F5) では、楕円と円とを作成することができる。また、こうした楕円と円からは、扇形や弧を作ることができる。描画におけるショートカットは、矩形ツールの時と同様:

[[訳註:ここでは、"segments" は「扇形」の意らしい。以下を参照のこと。]]

  • With Ctrl, draw a circle or an integer-ratio (2:1, 3:1, etc.) ellipse.
    Ctrl が押されていると、円か、整数比 (2:1, 3:1 等) の楕円が描かれる。
  • With Shift, draw around the starting point as center.
    Shift が押されていると、ドラッグし始めた点を中心として描画する。

Let's explore the handles of an ellipse. Select this one:
楕円のハンドルに就いて説明しよう。以下の図を選択されたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

An example image

Once again, you see three handles initially, but in fact they are four. The rightmost handle is two overlapping handles that let you "open" the ellipse. Drag that rightmost handle, then drag the other handle which becomes visible under it, to get a variety of pie-chart segments or arcs:
楕円を選択すると、矩形の場合と同じように、当初は3個のハンドルが見えるが、実際にはハンドルは4個ある。右端に現われるハンドルは、楕円を「開く」ための2個のハンドルが重なっているのである。そうした右端に現われるハンドルをドラッグしてから、その下から現われるの他方のハンドルをドラッグすると、円グラフで見られるような扇形や、あるいは弧が色色作られる。

An example image

To get a segment (an arc plus two radii), drag outside the ellipse; to get an arc, draginside it. Above, there are 4 segments on the left and 3 arcs on the right. Note that arcs are unclosed shapes, i.e. the stroke only goes along the ellipse but does not connect the ends of the arc. You can make this obvious if you remove the fill, leaving only stroke:
扇形 (弧と2本の半径) にするには、楕円の外側をドラッグすれば良い。にするには、楕円の内側をドラッグすれば良い。上図には、左側に4個の扇形があり、右側には3個の弧がある。弧は図形として閉ぢていない、つまり、運筆は楕円に沿って進んでいるだけで、弧の両端間を繋げていないことに、注意されたい。このことは、塗り潰しを除去して運筆だけを残すと、良くわかる:

[[訳註:「左側に4個の扇形があり、右側には3個の弧がある。」とは、「左半分に合計4個の扇形があり、右半分には合計3個の弧がある。」と云うこと。]]
[[訳註:"(the stroke) does not connect the ends of the arc" 「(運筆は)弧の両端間を繋げていない」とは、「弦」部分に運筆が存在しないと云うことを言いたいのだろう。]]

An example image

Note the fan-like group of narrow segments on the left. It was easy to create using angle snapping of the handle with Ctrl. Here are the arc/segment handle shortcuts:
上図の左側は、狭い扇形があつまって正に扇子のようになっている部分に注意されたい。これは、Ctrl を押すことで、ハンドルを一定角刻みで仮止めすれば簡単に作成できる。以下は、弧/扇形ハンドル用のショートカットである:

[[訳註:前に "snap to" を「仮止めする」と訳してあるので、ここでも "angle snapping" を「一定角刻みで仮止め」と訳しておく。]]

  • With Ctrl, snap the handle every 15 degrees when dragging.
    Ctrl が押された状態でドラッグすると、ハンドルが15度刻みで仮止めされる。
  • Shift+click to make the ellipse whole (not arc or segment).
    Shift+クリック すると、楕円全体が現われる (弧で扇形でもなくなる)。

The snap angle can be changed in Inkscape Preferences (the Steps tab).
仮止めで刻まれる角度は、Inkscape の「ユーザー設定」(の刻み値タブ) において変更することが可能である。

[[訳註:この翻訳文では "Inkscape Preferences" は 「Inkscape の『ユーザー設定』」、"Steps" は「刻み値」と訳す。"Inkscape for Windows" では、それぞれ「Inkscape の設定」と「変化の間隔」となっているようだ。]]

The other two handles of the ellipse are used for resizing it around its center. Their shortcuts are similar to those of the rounding handles of a rectangle:
楕円に付いている残りの2個のハンドルは、楕円の中心を基準とした寸法変更を行なうためのものである。これらのハンドルに対するショートカットは、矩形の場合と同様である:

  • Drag with Ctrl to make a circle (make the other radius the same).
    Ctrl が押さた状態でドラッグすると、真円が描かれる (他方の径の長さ [[訳者補足]] が同じになる)。
  • Ctrl+click to make a circle without dragging.
    Ctrl+クリック すると、ドラッグしなくても真円になる。

And, like the rectangle resize handles, these ellipse handles adjust the height and width of the ellipse in the ellipse's own coordinates. This means that a rotated or skewed ellipse can easily be stretched or squeezed along its original axes while remaining rotated or skewed. Try to resize any of these ellipses by their resize handles:
矩形寸法変更ハンドルにおけるのと同様、楕円での寸法変更ハンドルも、楕円の固有座標中で楕円の高さ及び幅の調整を行なっている。このことは、つまり、回転した、又は、歪んだ楕円であっても、その回転又は歪みを維持したままで、その本来の軸に沿って簡単に伸縮させることができると云うことである。次の図で、その楕円のどれでもよいから、寸法変更ハンドルを用いて、寸法変更する実習をされたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

An example image


Stars
星形

Stars are the most complex and the most exciting Inkscape shape. If you want to wow your friends by Inkscape, let them play with the Star tool. It's endlessly entertaining— outright addictive!
星形は、Inkscape により作成される図形のなかで、最も複雑で最も刺激的である。もし友達から喝采を浴びたいのなら、星形ツールを使ってみることだ。際限なく愉しくて、本当にクセになる!

The Star tool can create two similar but distinct kinds of objects: stars and polygons. A star has two handles whose positions define the length and shape of its tips; a polygon has just one handle which simply rotates and resizes the polygon when dragged:
星形ツールは、似て非なる、星形と多角形と云う2種類のオブジェクトを形成する。星形は、その位置で、芒の長さと形状を規定する2個のハンドルを有するのに対し、多角形に付いているハンドルは、1個だけであり、それは単に、ドラッグされた際に多角形を回転及び寸法変更するためだけのものである。

An example image

In the Controls bar of the Star tool, first comes a checkbox to turn a star into the corresponding polygon and back. Next, a numeric field sets the number of vertices of a star or polygon. This parameter is only editable via the Controls bar. The allowed range is from 3 (obviously) to 1024, but you shouldn't try large numbers (say, over 200) if your computer is slow.
星形ツールの制御バーで、先頭にあるのは、星形を対応する多角形に変えたり、その逆を行なったりするチェックボックスである。次にあるのは、星形又は多角形の頂点数を指定するための数値入力フィールドである。このパラメータは、制御バーにおいてのみ編集が可能である。数値の入力可能範囲は3 (当然だ) から1024までであるが、利用中のコンピュータが非力なものであるなら大きい数値 (例えば200以上とか) は試みない方が良いだろう。

When drawing a new star or polygon,
新規の星形又は多角形を描画する際

  • Drag with Ctrl to snap the angle to 15 degree increments.
    Ctrl を押した状態でドラッグすると、15度刻みの角度で仮止めされる。

Naturally, a star is a much more interesting shape (though polygons are often more useful in practice). The two handles of a star have slightly different functions. The first handle (initially it is on a vertex, i.e. on a convex corner of the star) makes the star rays longer or shorter, but when you rotate it (relative to the center of the shape), the other handle rotates accordingly. This means you cannot skew the star's rays with this handle.
星形の方が、遥かに面白みのある図形であるのは自然なことだ (実際上は多角形の方が有用であるケースも多い)。星形の2個のハンドルは、僅かに異なる機能を有する。第1のハンドル (当初は、頂点、つまり星形の凸部をなす角にある) は、星の光芒を長くしたり短くしたりするためのものであって、これを (図形の中心に対して) 回転させると、他方のハンドルも対応して回転する。これは、つまり、このハンドルによっては星の光芒を歪ませることはできないと云うことである。

[[訳註:"rays" は「光芒」と訳しておく。"Inkscape for Windows" では「光線」と訳されいてるようだ。]]

The other handle (initially in a concave corner between two vertices) is, conversely, free to move both radially and tangentially, without affecting the vertex handle. (In fact, this handle can itself become vertex by moving farther from the center than the other handle.) This is the handle that can skew the star's tips to get all sorts of crystals, mandalas, snowflakes, and porcupines:
これと対照的に、他方のハンドル (当初は、二つの頂点の間の凹部にある) は、頂点ハンドルに影響を及ぼすことなく、半径方向にも接線方向にも自由に動くことができる。(実際、このハンドルは、中心からの距離を頂点ハンドルより離れた所まで移動することで、その自身が頂点となることが可能である。) このハンドルでは、星形の尖端部を歪ませて、あらゆる種類の、結晶形、曼荼羅形、雪片形、ヤマアラシ形を作り出すことができる:

[[訳註:原英文作成者が "mandala" と云う言葉を如何なる含意で使っているのか、ハッキリしないのだが、恐らく、下図の上側4個の図形中左から2番目のものなどが、その例なのではなかろうか。]]

An example image

If you want just a plain regular star without any such lacework, you can make the skewing handle behave as the non-skewing one:
こうした装飾の一切ない只の規則的な星形が必要ならば、このハンドルが歪みを形成しないようにすることもできる:

[[訳註:"the skewing" を、素直に訳すと日本語として意味が通じにくくなると思われるので、単に「この」と訳した。]]

  • Drag with Ctrl to keep the star rays strictly radial (no skew).
    Ctrl を押した状態でドラッグすると、星の光芒は厳密に半径方向に伸びる (歪みがなくなる)。
  • Ctrl+click to remove the skew without dragging.
    Ctrl+クリック すると、ドラッグしなくても歪みがなくなる。

As a useful complement for the on-canvas handle dragging, the Controls bar has the Spoke ratio field which defines the ratio of the two handles' distances to the center.
キャンパス上のハンドルをドラッグする操作を補足してものとして、制御バーには、スポーク比入力フィールドがあって、2個のハンドルのそれぞれから中心への距離の比を指定することができ、有用である。

Inkscape stars have two more tricks in their bag. In geometry, a polygon is a shape with straight line edges and sharp corners. In the real world, however, various degrees of curvilinearity and roundedness are normally present — and Inkscape can do that too. Rounding a star or polygon works a bit differently from rounding a rectangle, however. You don't use a dedicated handle for this, but
Inkscape が作成する星形には、まだ二つ「仕掛け」がある。幾何学上、多角形は、直線の縁とキチリと曲がる角とからなる生硬な形である。しかし、現実として、通常存在する「多角形」は、様ざまな程度に曲線的であったり、丸みを帯びていたりしているものだ。Inkscape も、そのようにできるのである。ただし、星形又は多角形に丸みを帯びさせるのは、矩形の場合と少し異なっており、そのための専用のハンドルは設けられておらず、

[[訳註:"tricks in the bag" (関連表現と思われるものに "the bag of tricks" がある) には、一種のニュアンスがあるが、この文脈では、気にすべきほどのことではあるまい (「まだまだあるぞ」ぐらいか)。]]

  • Shift+drag a handle tangentially to round the star or polygon.
    ハンドルを、接線方向に Shift+ドラッグ すると星形又は多角形に丸めが付き、
  • Shift+click a handle to remove rounding.
    ハンドルを Shift+クリック すると、丸めが除去される。

"Tangentially" means in a direction perpendicular to the direction to the center. If you "rotate" a handle with Shift counterclockwise around the center, you get positive roundedness; with clockwise rotation, you get negative roundedness. (See below for examples of negative roundedness.)
ここで「接線方向」とは、中心への方向とは直交する方向のことである。Shift を押した状態でハンドルを、中心に対し反時計回りに「回転」させると、正の丸めが付き、時計周りに回転させると、負の丸めが付く。(負の丸めが付いている例は、後の図を参照されたい。)

Here's a comparison of a rounded square (Rectangle tool) with a rounded 4-sided polygon (Star tool):
下図は、丸めを付けた矩形 (矩形ツールで作成) と、丸めを付けた4辺多角形 (星形ツールで作成) とを比較したものである:

An example image

As you can see, while a rounded rectangle has straight line segments in its sides and circular (generally, elliptic) roundings, a rounded polygon or star has no straight lines at all; its curvature varies smoothly from the maximum (in the corners) to the minimum (mid-way between the corners). Inkscape does this simply by adding collinear Bezier tangents to each node of the shape (you can see them if you convert the shape to path and examine it in Node tool).
見て分かるように、丸めを付けた矩形にはその辺に直線部分があり、円形 (一般的には楕円形) の丸めが付いているのに対し、丸めの付いた多角形又は星形は、直線部分が全くなく、その曲率は、最大値 (角にある) から最小値 (角と角との中間にある) へと滑らかに変化している。Inkscape では、これが、図形の各ノードに共線的ベジエ接線を付加するだけで実現している (このことは、図形を経路に変換してからノード・ツールで見てみると分かる)。

[[訳註:"collinear Bezier tangents" は「共線的ベジエ接線」と訳しておく。]]

The Rounded parameter which you can adjust in the Controls bar is the ratio of the length of these tangents to the length of the polygon/star sides to which they are adjacent. This parameter can be negative, which reverses the direction of tangents. The values of about 0.2 to 0.4 give "normal" rounding of the kind you would expect; other values tend to produce beautiful, intricate, and totally unpredictable patterns. A star with a large roundedness value may reach far beyond the positions of its handles. Here are a few examples, each indicating its roundedness value:
制御バー中に表示されていて、調整可能なパラメータである丸めは、こうした接線の長さと、接線に隣接する多角形/星形の辺の長さと比なのである。このパラメータは負の値を取りうるが、これは接線の方向が逆転していると云うことである。値が 約 0.2 乃至 0.4 であると、「通常」の丸めとして期待されるであろう種類のものが得られるが、その他の値では、「美しい」とか、「複雑な」とか、「全く思いもかけない」などのパターンを作り出す傾向がある。丸めの値が大きい星形は、ハンドルの位置を遥かに超えて延びることある。以下に、その例を示すが、それぞれに付いているのは丸めの値である:

An example image

If you want the tips of a star to be sharp but the concaves smooth or vice versa, this is easy to do by creating an offset (Ctrl+J) from the star:
星形で、突端は角立っているが凹部は滑らかにしたいとか、その逆の方が良いとか云う場合でも、その星形からオフセット (Ctrl+J) を作れば簡単にできる:

[[訳註:ショートカット Ctrl+J は、オフセットに対するのものではなくて、動的オフレットに対するものである。 また、下図は、そのキャプションに従う限り、単なるオフセットではなく連携オフセット (ショートカットは Ctrl+Alt+J) で作成されたものである。たしかに、連携オフセットでないと、自然には、このような図柄にはならないだろう。もっとも、既にビットマップ化されているので、このような穿鑿は余り意味を持たないが...]]

An example image

Shift+dragging star handles in Inkscape is one of the finest pursuits known to man. But it can get better still.
星形のハンドルを Shift+ドラッグ することは、人間が知る最高の娯楽の一つである。しかし、更に優れたものにすることができる。

[[訳註:ハハハ、大袈裟だね。なお、"man" は無冠詞なので、人間一般、人類一般を示す。]]

To closer imitate real world shapes, Inkscape can randomize (i.e. randomly distort) its stars and polygons. Slight randomization makes a star less regular, more humane, often funny; strong randomization is an exciting way to obtain a variety of crazily unpredictable shapes. A rounded star remains smoothly rounded when randomized. Here are the shortcuts:
実在の形状に一層似せるために、Inkscape は、その星形及び多角形をランダム化させる (無作為的に歪める) ことができる。僅かにランダム化することで、星形が規則性から逸脱し、ヨリ人間味があり、そして、しばしば滑稽なものになる。強いランダム化は、度外れて思いもかけない一連の形状を産み出して、ワクワクさせられる。丸められた星形は、ランダム化されても滑らかな丸めが付いている。以下は、そのショートカットである:

[[訳註:"randomize" は「ランダム化(する)」と訳す。気に入らないが、適訳が思いつかない。なお、"Inkscape for Windows" でも「ランダム化」となっている。]]

  • Alt+drag a handle tangentially to randomize the star or polygon.
    ハンドルを接線方向に Alt+ドラッグ すると、星形又は多角形はランダム化する。
  • Alt+click a handle to remove randomization.
    Alt+クリック すると、ランダム化が除去される。

As you draw or handle-drag-edit a randomized star, it will "tremble" because each unique position of its handles corresponds to its own unique randomization. So, moving a handle without Alt re-randomizes the shape at the same randomization level, while Alt-dragging it keeps the same randomization but adjusts its level. Here are stars whose parameters are exactly the same, but each one is re-randomized by very slightly moving its handle (randomization level is 0.1 throughout):
ハンドル位置とランダム化とが一対一に対応するため、星形をランダム化描画したり、そのハンドルをドラッグして編集する際には、図形が「震える」。だから、Alt を押さずにハンドルを動かすと、その図形は同じランダム化レベルで再ランダム化されていくが、Alt を押した状態でドラッグすると、ランダム化対象は同一に維持されるが、ランダム化レベルは調整される。下図は、パラメータが正確に同一であるが、それぞれハンドルを非常に僅かに動かして再ランダム化を行なっている星形である (ランダム化水準は、全て 0.1 である。)

An example image

And here is the middle star from the previous row, with the randomization level varying from -0.2 to 0.2:
そして下図は、上に並んだ星形のうちの真中の星形を、ランダム化レベルを -0.2 から 0.2 に変化させてあるものである。

An example image
[[訳註:直上の図中、右から2番目の星形が、一つ前の図の真中の星形に一致することに (なぜなら、「一つ前の図」は「ランダム化レベル 0.1」だから) に注意。 ]]

Alt+drag a handle of the middle star in this row and observe as it morphs into its neighbors on the right and left — and beyond.
この列の真中の星形のハンドルを Alt+ドラッグ して、その形状が右側及び左側に並んでいる図形へと、そして、それをこえて更に変化していくことを実際に体験されたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

You will probably find your own applications for randomized stars, but I am especially fond of rounded amoeba-like blotches and large roughened planets with fantastic landscapes:
ランダム化された星形の応用は、読者自身が見いだされるであろうが、(原文)筆者の特別のお気に入りは、丸めの付いたアメーバ状の「染み」と、大きな惑星のゴツゴツした空想的な風景である。

An example image


Spirals
螺旋

Inkscape's spiral is a versatile shape, and though not as immersing as the star, it is sometimes very useful. A spiral, like a star, is drawn from the center; while drawing as well as while editing,
Inkscape の螺旋は、星形のように人の心を奪うと云った所はないものの、多くの用途があり、極めて有用なことがある。螺旋は、星形と同様中心から描画されるが、描画中及び編集中ともに:

  • Ctrl+drag to snap angle to 15 degree increments.
    Ctrl+ドラッグ すると、15度刻みの角度で仮止めされる。

Once drawn, a spiral has two handles at its inner and outer ends. Both handles, when simply dragged, roll or unroll the spiral (i.e. "continue" it, changing the number of turns). Other shortcuts:
描画された螺旋には、その内端と外端との2個のハンドルがある。両ハンドルとも、ドラッグされるだけで、螺旋を巻いたり解いたりする (つまり、ドラッグし続けると、螺旋の巻き数を変える)。他のショートカットとしては:

Outer handle:
外端のハンドルに対して:

  • Shift+drag to scale/rotate around center (no rolling/unrolling).
    Shift+ドラッグ すると、中心に対して拡大・縮小/回転が起こる (延伸/減縮は起こらない)。
  • Alt+drag to lock radius while rolling/unrolling.
    Alt+ドラッグ すると、半径を固定して、延伸/縮減する。

Inner handle:
内端のハンドルに対して:

  • Alt+drag vertically to converge/diverge.
    縦方向に Alt+ドラッグ すると、巻き締まりが強くなったり/巻き締まりが緩くなったりする。
  • Alt+click to reset divergence.
    Alt+クリック すると、巻き締まりがリセットされる。
  • Shift+click to move the inner handle to the center.
    Shift+クリック すると、内側のハンドルが中心へと移動する。

[[訳註:"vertically" (「縦方向」) とは、文書 (スクリーン) の縦方向の意。]]

The divergence of a spiral is the measure of nonlinearity of its winds. When it is equal to 1, the spiral is uniform; when it is less than 1 (Alt+drag upwards), the spiral is denser on the periphery; when it is greater than 1 (Alt+drag downwards), the spiral is denser towards the center:
螺旋の巻き締まりとは、螺旋の巻き方が一様であるかどうかを表わしている。その値が1に等しい時は、螺旋は一様である。1未満の時 (上方に Alt+ドラッグ) は、螺旋は周辺近くで巻きが締まる。1より大きい時 (下方に Alt+ドラッグ) は、中心方向に巻きが締まる。

An example image

The maximum number of spiral turns is 1024.
螺旋の巻き数の最大値は1024である。


Just as the Ellipse tool is good not only for ellipses but also for arcs (lines of constant curvature), the Spiral tool is useful for making curves of smoothly varying curvature. Compared to a plain Bezier curve, an arc or a spiral is often more convenient because you can make it shorter or longer by dragging a handle along the curve without affecting its shape. Also, while a spiral is normally drawn without fill, you can add fill and remove stroke for interesting effects.
楕円ツールが楕円ばかりでなく弧 (一定の曲率を有する線) にも有効であったのと丁度同じに、螺旋ツールは、曲率が滑らかに変化する曲線を作成するのに有用である。単純なベジエ曲線と比較して、弧又は螺旋は、その形状に影響を及ぼすことなく曲線に沿ってハンドルをドラッグするなら伸ばしたり縮めたりすることができるので、ヨリ便利であることが多い。また、螺旋は通常塗り潰しをしないで描画されるが、塗り潰しを行なってから運筆を除去することで、面白い効果をえることができる。

An example image

Especially interesting are spirals with dotted stroke — they combine the smooth concentration of the shape with regular equispaced marks (dots or dashes) for beautiful moire effects:
特に興味深いのは、運筆が破線であるような螺旋である。それにより、図形の滑らかな集中と、規則的に等間隔に並んだマーク (点又はダッシュ) とが組み合わさって、美しいモアレ効果が生じる。

An example image


Conclusion
結び

Inkscape's shape tools are very powerful. Learn their tricks and play with them at your leisure — this will pay off when you do your design work, because using shapes instead of simple paths often makes vector art faster to create and easier to modify. If you have any ideas for further shape improvements, please contact the developers.
Inkscape の造形ツールは非常に強力である。その仕掛けを学んで、時間が空いた折りに楽しんでいただきたい。そうすることが、デザイン作業において、役に立つことになる。なぜなら、単なる経路の代わりに図形を利用すると、ベクター・アートはヨリ早く作成でき、ヨリ簡単に編集できることが多くなるからである。造形の改良法に就いて何かアイデアをお持ちなら、開発者にご報告下さい。

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2007年7月23日 (月)

"Inkscape tutorial:Advanced" 訳文

以下は、"Inkscape tutorial: Advanced" (Converted from DocBook source by tutorial-html.xsl. Last update: Sat Apr 30 20:02:39 GMT 2005) の訳文である。

この文書は、[nouse: "Inkscape tutorial:Basic" 訳文] (2007年7月18日[水]) で翻訳した、"Inkscape tutorial:Basic" (Converted from DocBook source by tutorial-html.xsl. Last update:Sat Apr 30 20:00:45 GMT 2005) と一体をなしており、やはり、翻訳に著作権上の問題は発生しないと信じる。

Inkscape tutorial:Advance
Inkscape 教程:上級

This tutorial covers copy/paste, node editing, freehand and bezier drawing, path manipulation, booleans, offsets, simplification, and text tool.
本教程では、コピー/貼り付けと、ノード編集と、手書き描画及びベジエ曲線描画と、経路操作と、ブール演算と、オフセットと、簡略化と、テキスト・ツールとを扱う。

[[訳註:"freehand (drawing)" は「手書き(描画)」と訳しておく。"Inkscape for Windows" では「フリーハンド」になっている。「フリーハンド」が悪いとは思わない。場合によっては「フリーハンド」の方が良い文脈も存在することも承知している。ただ、この場合は、どちらとも言えず微妙。そう云う時は、所謂「外来語」風の言い方を避けるように私はしている。]]
[[訳註:"path" は「経路」と訳す。ちなみに "Inkscape for Windows" では「パス」とされている。]]
[[訳註:"booleans" は「ブール演算」と訳しておいた。]]

Use Ctrl+arrows, mouse wheel, or middle button drag to scroll the page down. For basics of object creation, selection, and transformation, see the Basic tutorial in Help > Tutorials.
以下ページのスクロールには、Ctrl+矢印マウス・ホイール中央ボタン・ドラッグ などを利用されたい。 [[訳註:オリジナルの「ページ」用の注意なので抹消しておくが、ブラウザ/ユーザー・エージェントの設定に応じて、このブログでも同様にページ・スクロールは起こる筈である。]]


Pasting techniques
貼り付け技法

After you copy some object(s) by Ctrl+C or cut by Ctrl+X, the regular Paste command (Ctrl+V) pastes the copied object(s) right under the mouse cursor or, if the cursor is outside the window, to the center of the document window. However, the object(s) in the clipboard still remember the original place from which they were copied, and you can paste back there by Paste in Place (Ctrl+Alt+V).
何らかのオブジェクトを Ctrl+C でコピーしたり Ctrl+X で切り取りしたりした後、通常のコマンドである 貼り付け (Ctrl+V) を使うなら、コピーされていたオブジェクトは、マウス・カーソルの位置に貼り付けられる (ただし、マウス・カーソルがウィンドウ外にある場合には、文書ウィンドウの中央に貼り付けられる)。しかし、クリップボード内のオブジェクトの方は、コピーが行なわれた元の位置を憶えているから、「元あった位置に貼り付け」(Ctrl+Alt+V) を行なうと、オブジェクトを貼り戻すことができる。

[[訳註:"Paste in Place" は、上記の如き含意であるので「元あった位置に貼り付け」と訳した。ちなみに "Inkscape for Windows" では「同じ場所に貼り付け」となっていてる。なお、"place from which they were copied" とあるので、一応「コピーが行なわれた元の位置」と云う訳し方をしたが、[コピー及び貼り付け] の後で、単に元あった位置に貼り付け (Ctrl+Alt+V) ても、見かけ上何も起こらないが、勿論、オブジェクトは、謂わば二重になる。元の位置には「旧」オブジェクトが残ったままで、その上に「新」オブジェクトを貼り付けることになるからだ。従って、上記パラグラフ末尾の「オブジェクトを貼り戻す」は、微妙にミスリードする可能性がありうる。
これに対し、例えば [切り取り及び貼り付け] を行なった後に、元あった位置に貼り付け (Ctrl+Alt+V) るなら、元の位置にオブジェクトが復活する。また、[コピー及び貼り付け] の後、オリジナルのオブジェクトを移動してから、元あった位置に貼り付け (Ctrl+Alt+V) るなら、やはり元の位置にオブジェクトのコピーが貼られるので、都合3つのオブジェクトが見えるようになる。
おそらく、上記パラグラフ末尾は、「コピーが行なわれた元の位置を憶えているから、「元あった位置に貼り付け」(Ctrl+Alt+V) ることもできる」とした方が良いだろう。]]

Yet another command, Paste Style (Shift+Ctrl+V), applies the style of the (first) object on the clipboard to the current selection. The "style" thus pasted includes all the fill, stroke, and font settings, but not the shape, size, or parameters specific to a shape type, such as the number of tips of a star.
様式の貼り付け (Shift+Ctrl+V) と云う別のコマンドもあるが、これは、クリップボードに残っている(前回の)オブジェクトの様式を、現時点で選択されているオブジェクトに適用すると云うものである。このコマンドでは、「塗り潰し」、「運筆」、「フォント設定」の全「様式」が貼り付けられるが、「形状」、「寸法」、「形状種を特定するパラメータ(星の芒数等)」などは貼り付けられない。

[[訳註:"tips of a star" は「(星の)芒」と訳しておく。ちなみに、所謂「ダビデの星」は「六芒星」、Pentagram あるいは安倍晴明桔梗紋は「五芒星」とも呼ばれる。 ]]

Note that Inkscape has its own internal clipboard; it does not use the system clipboard except for copying/pasting text by the Text tool.
Inkscape には自前の内部クリップボードがあることに注意されたい:Inkscape は、テキスト・ツールにおけるコピー/貼り付け以外では、システムのクリップボードを利用しないのである。


Drawing freehand and regular paths
手書き描画と規則的経路描画

The easiest way to create an arbitrary shape is to draw it using the Pencil (freehand) tool (F6):
自由な形状を作成する最も簡単な方法は、鉛筆 (手書き) ツール (F6) を用いることである:

An example image

If you want more regular shapes, use the Pen (Bezier) tool (Shift+F6):
ヨリ規則性のある図形を描きたいのなら、ペン (ベジエ) ツール (Shift+F6) を用いられたい:

An example image

With the Pen tool, each click creates a sharp node without any curve handles, so a series of clicks produces a sequence of straight line segments. Click and drag creates a smooth Bezier node with two collinear opposite handles. Press Shift while dragging out a handle to rotate only one handle and fix the other. As usual, Ctrl limits the direction of either the current line segment or the Bezier handles to 15 degree increments. Pressing Enter finalizes the line, Esc cancels it. To cancel only the last segment of an unfinished line, press Backspace.
ペン・ツールでは、クリック を行なう度に、曲線ハンドルのない、角が付いたノードが作られるため、一連のクリックが行なわれると、一連の直線分の列が形成される。クリック・アンド・ドラッグ を行なうと、両側にハンドルが付いた直線分の中ほどに滑らかなベジエ・ノードが形成される。ハンドルをドラッグ中に Shift を押すと、他方のハンドルが固定されて 中心となり、ドラッグ中の [[訳者補足]] ハンドル一つだけが回転するようになる。例によって、Ctrl が押されると、編集中の線分又はベジエ・ハンドルの方向は15度刻みに制限される。入力キー を押すことで線形成は完了するが、完了以前に [[訳者補足]] Esc の方が押されると、線形成が取り消される。完了していない線の最後の線分だけを取り消すには、Backspace を押せば良い。

[[訳註:"node" は、普通に「ノード」と訳しておくが、僅かばかりの不満がある。]]

In both freehand and bezier tools, the currently selected path displays small square anchors at both ends. These anchors allow you to continue this path (by drawing from one of the anchors) or close it (by drawing from one anchor to the other) instead of creating a new one.
手書きツールにおいても、ベジエ・ツールにおいても、現時点で選択されている経路には、両端に小さい正方形の アンカーが表示される。こうしたアンカーにより、新経路を作成することなく、(アンカーの一方から描画を続けることで) 経路を伸ばしたり、(一方のアンカーから他方のアンカー迄描画することで) 経路を閉ぢたりすることができる。

Editing paths
経路編集

Unlike shapes created by shape tools, the Pen and Pencil tools create what is called paths. A path is a sequence of straight line segments and/or Bezier curves which, as any other Inkscape object, may have arbitrary fill and stroke properties. But unlike a shape, a path can be edited by freely dragging any of its nodes (and not just predefined handles). Select this path and switch to Node tool (F2):
造形ツールで形成される図形とは異なり、ペン・ツール及び鉛筆ツールが形成するのは、経路と呼ばれるものである。経路とは、(他の全ての Inkscape オブジェクトと同様) 塗り潰し及び運筆に就いて任意の規定値が可能な一連の直線分及び/又はベジエ曲線のことである。ただし、図形とは異なり、経路では、その (所定のものであるハンドルとは、やや異なり) 任意のノードを自由にドラッグすることでできて、それにより編集が可能である。以下の経路を選択して、ノード・ツールに切り替えてみて頂きたい (F2) [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]:

[[訳註:ここでは "properties" は「規定(値)」と訳しておく。]]

An example image

You will see a number of gray square nodes on the path. These nodes can be selected by click, Shift+click, or by dragging a rubberband —exactly like objects are selected by the Selector tool. Selected nodes become highlighted and show their node handles — one or two small circles connected to each selected node by straight lines.
経路を選択した後、ノード・ツールに (F2) 切り替えると [[上記削除に対応した訳者補足]] 経路上に幾つかの灰色の正方形をしたノードが見える筈である。こうしたノードは、セレクタ・ツールにより、オブジェクト選択の場合と全く同様にして、クリックShift+クリック、或いは、「輪ゴム」を ドラッグ することで 選択可能である。選択されたノードはハイライトされ、ノードハンドル (選択された各ノードに直線で結ばれた1個又は2個の小円) が表示されるようになる。

[[訳註:この翻訳文では "node handles" を「ノードハンドル」と訳してあるが、"Inkscape for Windows" では「コントロールハンドル」とされているようだ。]]
[[訳註:上記パラグラフでは、「ノードハンドル」が「選択された各ノード」に直線で結ばれるとされているが、そうとは限らないようだ。選択されていないノードに就いても (特に、選択されたノードに隣接するノードの場合は) ノードハンドルが表示されるのが常のようである。]]

Paths are edited by dragging their nodes and node handles. (Try to drag some nodes and handles of the above path.) Ctrl works as usual to restrict movement and rotation. The arrow keys, Tab, [, ], <, > keys with their modifiers all work just as they do in selector, but apply to nodes instead of objects. You can delete (Del) or duplicate (Shift+D) selected nodes. The path can be broken (Shift+B) at the selected nodes, or if you select two endnodes on one path, you can join them (Shift+J).
経路は、ノード及びノードハンドルを ドラッグ することで編集される。(上記の経路に就いて、ノード及びハンドルを幾つかドラッグされてみられたい) [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]] 例によって Ctrl が押されていると、移動及び回転が制限される。矢印Tab[]<> キーのそれぞれは、その機能が修飾される場合も含めて、やはりセレクタにおけるのと同様な (対象がオブジェクトではなくてノードになる訣だが) 働きをする。選択されたノードは、削除 (Del) することも、複製 (Shift+D) することも可能である。経路は、選択されたノード (複数可) で切断 (Shift+B) することもできれば、同一経路の両端のノードを選択するなら、それを結びつけることもできる (Shift+J)。

[[訳註:"with their modifiers" は「その機能が修飾される場合も含めて」と訳してあるが、分かりづらいと思う。要するに、CtrlAlt が押されることによる機能の変化のことだと云うのが訳者の理解。]]

A node can be made cusp (Shift+C), which means its two handles can move independently at any angle to each other; smooth (Shift+S), which means its handles are always on the same straight line (collinear); and symmetric (Shift+Y), which is the same as smooth, but the handles also have the same length.
ノードは 尖点にすること (Shift+C) ができる。これは、つまり、その両ハンドルが独立して動けるので、相互の角度が任意に決められると云うことである。また、ノードは 平滑点にすること (Shift+S) も可能である。これは、つまり、そのハンドルが常に同一直線上にある (共線的) と云うことである。さらに、ノードは対称的にすること (Shift+Y) もできる。これは、平滑点であって、更に両方のハンドルが同一の長さを有すると云うことである。

Also, you can retract a node's handle altogether by Ctrl+clicking on it. If two adjacent nodes have their handles retracted, the path segment between them is a straight line. To pull out the retracted node, Shift+drag away from the node.
また、ノードハンドルは、その上で Ctrl+クリック を行なうことで、退避させることができる。隣り合う2個のノードのハンドルが退避している場合、そのノード間の経路区間は直線分となる。退避しているノード・ハンドル [[訳者補足]] を引き出すには、ノードから Shift+ドラッグ を行なえばよい。


Subpaths and combining
部分経路及び結合

A path object may contain more than one subpath. A subpath is a sequence of nodes connected to each other. (Therefore, if a path has more than one subpath, not all of its nodes are connected.) Below left, three subpaths belong to a single compound path; the same three subpaths on the right are independent path objects:
経路オブジェクトは、複数の部分経路からなることがある。部分経路は、互いに繋がりあった一連のノードからなる。(従って、ある経路が複数の部分経路からなる場合には、そのノードの全てが繋がりあっているとは限らない。)左下図に示すのは、3つの部分経路が単一の複合経路に属すると云うものである:右側には、同じ3つの部分経路が独立した経路オブジェクトである場合を示す: [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除。なお、削除部分中、右側の図に就いての上記の説明は正しくない(少なくとも混乱している)。この文脈で、右側の図が、「3つの独立した経路」からなると言うばあいには、同じ図が「3つの部分経路」と云う呼び方はできない筈だからだ。]]

An example image

Note that a compound path is not the same as a group. It's a single object which is only selectable as a whole. If you select the left object above and switch to node tool, you will see nodes displayed on all three subpaths. On the right, you can only node-edit one path at a time.
複合経路は、グループとは同じではないので注意されたい。複合経路は、全体としてのみ選択が可能な単一のオブジェクトである。もし、左上図のオブジェクトを選択し、ノード・ツールに切り替えると、3つの部分経路全てのノードが表示されることになる。右側の図では、一度に一つの経路しか編集できない。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除。]]

Inkscape can Combine paths into a compound path (Ctrl+K) and Break Apart a compound path into separate paths . Try these commands on the above examples. Since an object can only have one fill and stroke, a new compound path gets the style of the first (lowest in z-order) object being combined.
Inkscape では、複数の経路を複合経路に結合 (Ctrl+K) することもできれば、複合経路を別個の経路に分離 (Shift+Ctrl+K) することもできる。上記の図において、これらのコマンドを実習されたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]] 1個のオブジェクトは、一組の塗り潰し・運筆規定値しか持ちえないので、新たに形成される複合経路は、結合されるオブジェクトのうち最初の (Z順位が一番低い) オブジェクトのスタイルを獲得する。

When you combine overlapping paths with fill, usually the fill will disappear in the areas where the paths overlap:
塗り潰しがあって上下重なっている経路を結合すると、通常は、経路が重なっている領域では、塗り潰しは消えてしまう。

An example image

This is the easiest way to create objects with holes in them. For more powerful path commands, see "Boolean operations" below.
これは、内部に穴のあるオブジェクトを作成する最も簡単な方法である。ヨリ強力な経路に対するコマンドに就いては、後述の「ブール演算」を参照されたい。


Converting to path
経路への変換

Any shape or text object can be converted to path (Shift+Ctrl+C). This operation does not change the appearance of the object but removes all capabilities specific to its type (e.g. you can't round the corners of a rectangle or edit the text anymore); instead, you can now edit its nodes. Here are two stars — the left one is kept a shape and the right one is converted to path. Switch to node tool and compare their editability when selected:
全ての図形オブジェクト又はテキスト・オブジェクトは、経路への変換 (Shift+Ctrl+C) が可能である。この操作では、オブジェクトの外見は変化しないが、そのオブジェクト種に固有の全ての規定性がなくなってしまう (例えば、矩形の角を丸めるとか、テキスト編集とかは不可能になる)。その代わり、経路ノードの編集ができるようになる。以下に、2つの星形 (左側は、図形のままのもの、右側は、経路に変換したもの) を示す。ノードツールに切り替えて、選択した際に、それらにどのような編集を行ないうるのかを比較されたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

An example image

Moreover, you can convert to a path ("outline") the stroke of any object. Below, the first object is the original path (no fill, black stroke), while the second one is the result of the Stroke to Path command (black fill, no stroke):
更に、任意のオブジェクトの運筆は、経路 (「輪郭」) に変換可能である。下図で、1番目のオブジェクトは、本来の経路 (塗り潰しはなく、運筆が黒いもの) であり、2番目のオブジェクトは、「運筆を経路へ」コマンドを適用した結果である (黒く塗り潰したもので、運筆ではない)。 [[訳註:この翻訳文では確認不可能なので削除]]

[[訳註:"Inkscape for Windows" では「運筆を経路へ」コマンドのショートカットキーは Ctrl+Alt+C。]]

An example image


Boolean operations
ブール演算

The commands in the Path menu let you combine two or more objects using boolean operations:
経路メニュー中のこのコマンドによると、ブール演算による複数のオブジェクトの結合が可能になる。

An example image

The keyboard shortcuts for these commands allude to the arithmetic analogs of the boolean operations (union is addition, difference is subtraction, etc.). The Difference and Exclusion commands can only apply to two selected objects; others may process any number of objects at once. The result always receives the style of the bottom object.
これらのコマンドのキーボード・ショートカットは、ブール演算に対応する算術的演算 (「合併 (union)」は「加算 (addition)」であり、「差分 (difference)」は「減算 (subtraction)」であり、...など) が連想されるものになっている。差分非共通分 (exclusion) とは、選択されたオブジェクト2個に対してのみに適用可能である。他の演算は、同時に任意個数のオブジェクトに適用しうる。その演算結果は、最も背面にあるオブジェクトのスタイルを継承する。

[[訳註:訳語として、ありがちなブール代数用語語を用いると、文章の意味が取りづらくなる恐れがあるので、それは避けた。なお、"Inkscape for Windows" では、"union" は「統合」、"difference" は「差分」、"exclusion" は「排他」になっている。]]
[[訳註:本文中にキーボード・ショートカットに対する具体的言及がないが、例図のキャプションには表示されている。]]

The result of the Exclusion command looks similar to Combine (see above), but it is different in that Exclusion adds extra nodes where the original paths intersect. The difference between Division and Cut Path is that the former cuts the entire bottom object by the path of the top object, while the latter only cuts the bottom object's stroke and removes any fill (this is convenient for cutting fill-less strokes into pieces).
非共通分コマンドの結果は、結合コマンドの結果 (以前の図参照) に似ているが、異なっているのは、非共通分コマンドは、元の経路が交差する位置にノードを補足することにある。分割経路切断との相違点は、分割が前面オブジェクトの経路により、背面オブジェクト全体を区切るのに対し、経路切断では、背面オブジェクトの運筆のみが切断され、塗り潰しが全て除去される点にある (これは、塗り潰しのない運筆を、幾つかの部分に寸断するのに便利である)。

[[訳註:上記パラグラフで「以前の図」とは「部分経路及び結合」における図のこと。]]
[[訳註:上記の経路切断の例図では、経路がズレているが、これは切断を強調するための図解であって、実際には経路はズレない。]]

Inset and outset
収縮及び膨張

[[訳註:"Inset" 及び "outset" の巧い「訳語」が思いつかない。取り敢えず、それぞれ「収縮」及び「膨張」と訳しておく。ちなみに "Inkscape for Windows" では「インセット」及び「アウトセット」。]]

Inkscape can expand and contract shapes not only by scaling, but also by offsetting an object's path, i.e. by displacing it perpendicular to the path in each point. The corresponding commands are called Inset (Ctrl+() and Outset (Ctrl+)). Shown below is the original path (red) and a number of paths inset or outset from that original:
Inkscape では、寸法変更 (scaling) 以外にも、オブジェクトの経路をオフセットさせることで、つまり、経路の各点を、経路に対し直角方向にずらすことで、図形を拡大したり縮小したりすることができる。そうした縮小と拡大に対応するコマンドは、収縮 (Ctrl+() と膨張 (Ctrl+)) と呼ばれる。下には、ある経路 (赤色) を収縮及び膨張させた経路を幾つか示してある。

[[訳註:"offset" の訳も難しい。「オフセット」としておく。"Inkscape for Windows" でも「オフセット」とされている。]]

An example image

The plain Inset and Outset commands produce paths (converting the original object to path if it's not a path yet). Often, more convenient is the Dynamic Offset (Ctrl+J) which creates an object with a draggable handle (similar to a shape's handle) controlling the offset distance. Select the object below, switch to the node tool, and drag its handle to get an idea:
収縮コマンド及び膨張コマンドは、(元のオブジェクトが経路でない場合は、それを経路に変換してから) 経路を生成すると云うだけのものである。しかし、オフセット距離を制御する (図形のハンドルと類似する) ドラッグ可能なハンドルが付いたオブジェクトを形成する動的オフセット (Ctrl+J) の方が便利であることが多い。以下のオブジェクトを選択し、ノード・ツールに切り替えてから、ハンドルをドラッグしてみて感じを掴んでみて頂きたい: [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

[[訳註:この翻訳文での "dynamic offset" の訳語は「動的オフセット」。"Inkscape for Windows" では「ダイナミックオフセット」となっている。]]

An example image

[[訳註:この例図はかすれて見づらいが、翻訳原文書 ("Inkscape tutorial: Advanced") の段階でこのようになっている。]]

Such a dynamic offset object remembers the original path, so it does not "degrade" when you change the offset distance again and again. When you don't need it to be adjustable anymore, you can always convert an offset object back to path.
こうした動的オフセット・オブジェクトは、最初の経路を記憶しているため、何度オフセット距離を変更しても「劣化」することはない。調整を行なう必要がなくなったら何時でも、オフセットされたオブジェクトを経路に戻すことが可能である。

Still more convenient is a linked offset, which is similar to the dynamic variety but is connected to another path which remains editable. You can have any number of linked offsets for one source path. Below, the source path is red, one offset linked to it has black stroke and no fill, the other has black fill and no stroke.
更に便利なのは、動的オフセットに類似するが、編集可能な他の経路と結びついていると云う連携オフセットである。元になる経路一つに対して、連携オフセットは幾つでも作ることが可能である。下には、赤い色の元の経路と、運筆が黒く塗り潰しがない連携オフセットと、塗り潰しが黒く運筆がない連携オフセットとを示してある。

[[訳註:"linked offset" は「連携オフセット」と訳す。これに関連して、この文脈での "connected" は「結びついている」と訳しておく。なお、"Inkscape for Windows" では "linked offset" は「リンクオフセット」とされている。キーボード・ショートカットは Ctrl+Alt+J]]

Select the red object and node-edit it; watch how both linked offsets respond. Now select any of the offsets and drag its handle to adjust the offset radius. Finally, note how moving or transforming the source moves all offset objects linked to it, and how you can move or transform the offset objects independently without losing their connection with the source.
以下の図面で、赤い色をしたオブジェクトを選択して、それを編集してみて、二つの連携オフセットの両方がどのように対応して変わるかを見られたい。オフセットのどちらか (どちらでもよいが) を選択し、そのハンドルをドラッグして、オフセット半径を調節されてみられたい。最後に、元のオブジェクトを移動・変形すると、連携オフセットの全てが動くこと、及び元のオブジェクトとの結び付きを失うことなく、オフセット・オブジェクトを独立して移動・変形することができることに注意されたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

An example image


Simplification
簡略化

The main use of the Simplify command (Ctrl+L) is reducing the number of nodes on a path while almost preserving its shape. This may be useful for paths created by the Pencil tool, since that tool sometimes creates more nodes than necessary. Below, the left shape is as created by the freehand tool, and the right one is a copy that was simplified. The original path has 28 nodes, while the simplified one has 17 (which means it is much easier to work with in node tool) and is smoother.
簡略化コマンド (Ctrl+L) の主な用途は、経路の形状をほぼ維持しつつ、経路のノード数を減らすことにある。鉛筆ツールにより形成された経路は、必要以上にノードが作られていることがあるから、このコマンドは鉛筆ツールにおいて有用となりうる。下の図において、左側の図形は、手書きツールで作成したものであり、右側の図形は、簡略化したその写しである。元の経路は28のノードがあったが、簡略化した方の経路のノード数は17であり (これにつまり、ノードツールによる操作が遥かに容易になると云うことである)、滑らかになっている [[訳註:この翻訳文では、下図に「ノード」は存在しない]]。

An example image

The amount of simplification (called the threshold) depends on the size of the selection. Therefore, if you select a path along with some larger object, it will be simplified more aggressively than if you select that path alone. Moreover, the Simplify command is accelerated. This means that if you press Ctrl+L several times in quick succession (so that the calls are within 0.5 sec from each other), the threshold is increased on each call. (If you do another Simplify after a pause, the threshold is back to its default value.) By making use of the acceleration, it is easy to apply the exact amount of simplification you need for each case.
簡略化の程度 (閾値と呼ばれる) は、選択対称の規模に依存する。従って、経路を大きめなオブジェクトと共に選択するならば、経路単体を選択するより、簡略化はヨリ大胆に行なわれる。また、簡略化コマンドは促成化できる。これはつまり、Ctrl+L を何回か続けて (コマンド・コールの間隔が0.5秒以下になる) 早押すると、各コールでの閾値が増大すると云うことである。(簡略化コマンドの間隔を置くようにすると、閾値はデフォルト値に戻る。)促成化を利用することで、個個の事情に正確に応じた程度の簡略化を行なうのは容易である。

Besides smoothing freehand strokes, Simplify can be used for various creative effects. Often, a shape which is rigid and geometric benefits from some amount of simplification that creates cool life-like generalizations of the original form —melting sharp corners and introducing very natural distortions, sometimes stylish and sometimes plain funny. Here's an example of a clipart shape that looks much nicer after Simplify:
手書き運筆を滑らかにするほかに、簡略化コマンドは、様様な創造的効果を引き起こすのに利用できる。生硬で幾何学的な図形を、ある程度簡略化することで、鋭い角を溶かしたり、極めて自然な歪みを持ち込んだりして、流行の感じになることも、ただ滑稽な感じになるだけのこともあるが、元の形状から素晴らしく生気に富んだ一般化を産み出すことがしばしばある。以下に示すのは、簡略化した後、見栄えが遥かに良くなったクリップアートの例である。

An example image


Creating text
テキスト作成

Inkscape is capable of creating long and complex texts. However, it's also pretty convenient for creating small text objects such as heading, banners, logos, diagram labels and captions, etc. This section is a very basic introduiction into Inkscape's text capabilities.
Inkscape では、複雑な長文テキストを作成することができる。しかしながら、見出し、バナー、ロゴ、図面のラベル及びキャプション等の短文テキスト・オブジェクトを作成するのにも極めて便利である。

Creating a text object is as simple as switching to the Text tool (F8), clicking somewhere in the document, and typing your text. To change font family, style, size, and alignment, open the Text and Font dialog (Shift+Ctrl+T). That dialog also has a text entry tab where you can edit the selected text object - in some situations, it may be more convenient than editing it right on the canvas (in particular, that tab supports as-you-type spell checking).
テキスト・オブジェクトを作成するには、テキスト・ツールに切り替えて (F8)、文書中のどこかをクリックし、所要のテキストを入力しさえすればよい。フォント・ファミリー、フォント・スタイル、フォント・サイズ、文字揃え (アラインメント) を変更するには、テキスト/フォント・ダイアログ を開いて (Shift+Ctrl+T) 指定すれば良い。このダイアログには、テキスト入力タブをあるので、そこで選択されているテキスト・オブジェクトの編集を行なうことができ、場合によっては、カンヴァス上で直接編集するより便利なこともある (特に、テキスト入力タブは、自動スペル・チェックをサポートしている)。

[[訳註:テキスト/フォント・ダイアログの「テキスト入力タブ」は、上記の説明通り「選択されているテキスト・オブジェクトの編集を行なうことができ」るが、名称から期待できるような新たなテキストの入力 (新規テキスト・オブジェクトの作成) はできないようである。]]

Like other tools, Text tool can select objects of its own type —text objects— so you can click to select and position the cursor in any existing text object (such as this paragraph).
他のツールと同様、テキスト・ツールも、対応するオブジェクト--テキスト・オブジェクト--を選択できる。つまり、テキスト・ツールでクリックすることで、(このパラグラフのような) [[訳註:この翻訳文では、この説明は当てはまらないので削除]] 既存のテキスト・オブジェクトのどれでも選択し、そして、その中にカーソルを置くことができる。

One of the most common operations in text design is adjusting spacing between letters and lines. As always, Inkscape provides keyboard shortcuts for this. When you are editing text, the Alt+< and Alt+> keys change the letter spacing in the current line of a text object, so that the total length of the line changes by 1 pixel at the current zoom (compare to Selector tool where the same keys do pixel-sized object scaling). As a rule, if the font size in a text object is larger than the default, it will likely benefit from squeezing letters a bit tighter than the default. Here's an example:
テキスト・デザインにおいて最も良く行なわれる操作のうちの一つが、文字間の間隔及び行間の間隔の調整である。いつも通りのことであるが、Inkscape は、これに対してもキーボード・ショートカットを用意している。テキスト編集中に Alt+< キー及び Alt+> キーを押すなら、テキスト・オブジェクトのカーソル行の文字間隔が、行の全長が現時点での拡大・縮小率における1画素分増減するようにして、変化する (セレクタ・ツールにおいて、同じキーが押される際の、画素寸法刻みのオブジェクト拡大・縮小と比較されたい)。テキスト・オブジェクトでのフォント・サイズがデフォルトより大きい場合には、通常、文字間隔をデフォルトより僅かに詰めると好適になりやすい。以下に例を示す:

An example image

The tightened variant looks a bit better as a heading, but it's still not perfect: the distances between letters are not uniform, for example the "a" and "t" are too far apart while "t" and "i" are too close. The amount of such bad kerns (especially visible in large font sizes) is greater in low quality fonts than in high quality ones; however, in any text string and in any font you will probably find pairs of letters that will benefit from kerning adjustments.
上図の文字間隔を詰めた方の例は、見出しとしてやや優れているようだが、未だ完全ではない。文字間隔が一様でないのである。例えば、"a" と "t" との間は離れすぎているのに対し、"t" と "i" との間隔は狭すぎる。こうした (特に大きなフォント・サイズで目立つような) カーニング (kern) が不適切となる度合は、高品位フォントよりも低品位フォントにおける方が大きくなるとは言え、どのテキスト文字列やどのフォントにおいても、カーニング調整を行なうことで改良されるような文字対が見つかるであろう。

Inkscape makes these adjustments really easy. Just move your text editing cursor between the offending characters and use Alt+arrows to move the letters right of the cursor. Here is the same heading again, this time with manual adjustments for visually uniform letter positioning:
Inkscape では、こうした調整が本当に簡単に行なえる。テキスト編集中にカーソルを、気に入らない文字間に置いて Alt+矢印 を押すなら、カーソル以降にある文字が移動する。以下の例は、上記と同じ見出しだが、文字の配列が一様に見えるよう手動で調節したものである。

An example image

In addition to shifting letters horizontally by Alt+Left or Alt+Right, you can also move them vertically by using Alt+Up or Alt+Down:
Alt+左 又は Alt+右 では、文字が水平方向にずらされるが、Alt+上 又は Alt+下 を使うと文字を垂直方向にずらすことも可能である。

An example image

Of course you could just convert your text to path (Shift+Ctrl+C) and move the letters as regular path objects. However, it is much more convenient to keep text as text — it remains editable, you can try different fonts without removing the kerns and spacing, and it takes much less space in the saved file. The only disadvantage to the "text as text" approach is that you need to have the original font installed on any system where you want to open that SVG document.
テキストを経路に変換することも勿論可能であって (Shift+Ctrl+C)、文字を正規の経路オブジェクトとして移動させることもできる。しかし、テキストはテキストのままでおいた方が遥かに都合が良い。なぜなら、その方が、編集が可能であり、カーニングや間隔指定を失うことなく別のフォントにしてみることができ、保存されるファイルにおいて必要となる容量が遥かに少なくて済むからである。「テキストはテキストとして」と云う仕方のただ一つの欠点は、そうした SVG 文書を開くシステムでは、元のフォントがインストールされていなければならないことだけである。

Similar to letter spacing, you can also adjust line spacing in multi-line text objects. Try the Ctrl+Alt+< and Ctrl+Alt+> keys on any paragraph in this tutorial to space it in or out so that the overall height of the text object changes by 1 pixel at the current zoom. As in Selector, pressing Shift with any spacing or kerning shortcut produces 10 times greater effect than without Shift.
文字間隔と同様に、複数行あるテキスト・オブジェクトでは、行間隔も調整が可能である (Ctrl+Alt+< キー及び Ctrl+Alt+>) [[以下の削除部分を補償する訳者補足]]。この教程に見られる任意のパラグラフ上で、Ctrl+Alt+< キー及び Ctrl+Alt+> キーを押されてみられたい。 行間隔が広がったり狭まったりして、テキスト・オブジェクト全体の高さが、現時点での拡大・縮小率に応じて1画素刻みで、増減することがお分かりになるだろう [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]。セレクタにおけるのと同様、任意の間隔変更又はカーニングショートカットにおいて Shift が押されるなら、押されていない場合の10倍の効果が得られる。


XML editor
XML エディタ

The ultimate power tool of Inkscape is the XML editor (Shift+Ctrl+X). It displays the entire XML tree of the document, always reflecting its current state. You can edit your drawing and watch the corresponding changes in the XML tree. Moreover, you can edit any text, element, or attribute nodes in the XML editor and see the result on your canvas. This is the best tool imaginable for learning SVG interactively, and it allows you to do tricks that would be impossible with regular editing tools.
Inkscape において究極に強力なツールは、XML エディタである (Shift+Ctrl+X)。それは、現在の状態を常時反映する、文書の XM ツリー全体を表示する。図面の編集を行なうなら、XML ツリーが対応して変化するのを見ることができる。更に、XML エディタでは、全てのテキスト、要素、属性のノードを編集することができ、その結果は、キャンバス上に反映される。このことは、SVG に就いてインタラクティブに学習するため手段として、考えうるうちの最良のものであり、通常の編集ツールでは不可能であると思われるような仕掛けを作ることも可能になる。

[[訳註:上記パラグラフ中の "nodes"/「ノード」は XML データ構造の用語としてのものであって、経路のノードのことではない。]]

Conclusion
結び

This tutorial shows only a small part of all capabilities of Inkscape. We hope you enjoyed it. Don't be afraid to experiment and share what you create. Please visit www.inkscape.org for more information, latest versions, and help from user and developer communities.
この教程は、Inkscape の全機能のうち、ほんの一部を示したに過ぎない。Inkscape を使って愉しい体験していただきたいと思っている。実際に試してみると云うことをためらわず、そして作成したものを共有するようにしていただきたい。一層の情報、最新版の Inkscape, ユーザーや開発者たちによる支援を望まれるなら www.inkscape.org を訪問していただきたい。

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2007年7月18日 (水)

"Inkscape tutorial:Basic" 訳文

以下は "Inkscape tutorial:Basic" (Converted from DocBook source by tutorial-html.xsl. Last update:Sat Apr 30 20:00:45 GMT 2005) の訳文である。その冒頭の記載、及び InkscapeUser Documents の翻訳が一般に督励されていることから判断して、この翻訳に著作権上の問題は発生しないと信じる (ソフトとしての Inkscape は "GNU GENERAL PUBLIC LICENSE Version 2, June 1991" に従ってリリースされている。それに直属すると思われる、この文書にも同じライセンスの類推適用が可能かもしれない)。

翻訳の経緯:[nouse:ガリレオの些細な過ち] (2006年4月3日) 中の図面を書き直すために "Inkscape for Windows" ("Inkscape-0.45-1.win32" last modified 06-Feb-2007 21:45) を初めて利用したが、使い方が分からず戸惑った。試行錯誤して、なんとか「でっち上げた」ものの、結果には不満がある。そこで、改めて初歩的なレベルの知識を得る必要を感じて、間に合わせに作成したものが、この翻訳文である。


Inkscape tutorial:Basic
Inkscape 教程:基本

This tutorial demonstrates the basics of using Inkscape. This is a regular Inkscape document that you can view, edit, copy from, or save.
この教程 (tutorial) は、Inkscape利用法の基礎を解説したものである。本文書は、Inkscape用として正規のものであり、読者はこれを閲覧・編集・複製・保存することができる。

[[訳註:"tutorial" と云う言葉は意外と訳しづらい。「指南/指南書」が語感として近いような気がするが、この文脈では読者に無駄な想起を起こさせる可能性が高いだろう。他方、「チュートリアル」と聞いて、現在の一般の日本語利用者が思いつくのは、お笑い芸人のコンビだけだろう (「チュートリアル」は、まさに「IT関係」では使われている訣だが、訳語として「収まりが悪い」)。本来の語感とズレるのだが「教程」と訳しておく。ちなみに "Inkscape for Windows" では「チュートリアル」が採用されている。]]

The Basic Tutorial covers canvas navigation, managing documents, shape tool basics, selection techniques, transforming objects with selector, grouping, setting fill and stroke, alignment, and z-order. For more advanced topics, check out the other tutorials in the Help menu.
この [教程:基本] では、キャンバスの移動方法と、文書の扱い方と、造形ツールの基本と、選択の仕方と、選択・グループ化・塗り潰し (フィル) 及び運筆 (ストローク) 設定よるオブジェクトの変形と、整列と、Z順位 (z-order) とを扱う。ヨリ高度の事柄に就いては、ヘルプメニューにある他の教程に当たられたい。

[[訳註:"Inkscape for Windows" のメニュー等では "document" は「文書」ではなく「ドキュメント」となっている。]]


Panning the canvas
キャンバスの横方向/縦方向移動

There are many ways to pan (scroll) the document canvas. Try Ctrl+arrow keys to scroll by keyboard. (Try this now to scroll this document down.) You can also drag the canvas by the middle mouse button. Or, you can use the scrollbars (press Ctrl+B to show or hide them). The wheel on your mouse also works for scrolling vertically;press Shift with the wheel to scroll horizontally.
文書キャンバスを横方向/縦方向移動 (スクロール) させる方法は幾つもある。キーボードでスクロールさせるには、Ctrl+矢印 を使う(試しに、この文書をスクロールダウンさせてみられたい) [[訳註:この翻訳文では、これは不可能なので削除]]。マウスの中央ボタンを使ってもキャンバスのドラッグが可能である。縦及び横のスクロールバー (Ctrl+B で表示/表示が切り替わる) を使っても良い。縦方向のスクロールは、マウスの ホイール でも可能であるし、ホイールと Shift を併用すれば横方向スクロールができる。

[[訳註:"arrow" は「矢印」または「矢印キー」と訳し、「カーソルキー」と云う訳語は節約する。]]


Zooming in or out
拡大・縮小

The easiest way to zoom is by pressing - and + (or =) keys. You can also use Ctrl+middle click or Ctrl+right click to zoom in, Shift+middle click or Shift+right click to zoom out, or rotate the mouse wheel with Ctrl. Or, you can click in the zoom entry field (in the bottom left corner of the document window), type a precise zoom value in %, and press Enter. We also have the Zoom tool (in the toolbar on left) which lets you to zoom into an area by dragging around it.
縮小又は拡大を行なうには、- キー又は + キー (= キーでもよい) を押すのが最も簡単な方法である。拡大する他の方法としては、Ctrl+中央クリックCtrl+右クリック でも良く、縮小する他の方法としては、Shift+中央クリックShift+右クリック でも良い。Ctrl を押したまま、マウスホイールを回転させても、拡大・縮小は可能である。別の方法としては、(文書ウィンドウの左下隅にある) 拡大・縮小率入力フィールドをクリックして、正確な拡大・縮小率を百分率で与えてから入力キーを押しても良い。(ウィンドウ左側のツールバーには) 拡大・縮小ツールがあるので、それでドラッグを行なって 矩形を作ると、それにより [[訳者補足)]] 囲まれる領域は、ウィンドウ一杯に収まるように拡大表示される (ズームインが起こる)。

[[訳註:訳者の "Inkscape for Windows" では、= キーによる拡大は、インプリメントされていないようだ。また、「拡大・縮小率入力フィールド」は、ウィンドウ右下隅に表示されている。]]

Inkscape also keeps a history of the zoom levels you've used in this work session. Press the ` key to go back to the previous zoom, or Shift+` to go forward.
Inkscape は、作業過程中、用いられた拡大・縮小レベル履歴を保持する。` キーを押すと、一段階前の拡大・縮小レベルに戻り、Shift+` を押すと一段階後の拡大・縮小レベルに進む。

[[訳註:訳者の "Inkscape for Windows" では、この機能はインプリメントされていないようだ。]])


Inkscape tools
Inkscape のツール群

The vertical toolbar on the left shows Inkscape's drawing and editing tools. In the top part of the window, below the menu, there's the Commands bar with general command buttons and the Tool Controls bar with controls that are specific to each tool. The status bar at the bottom of the window will display useful hints and messages as you work.
左側に縦に伸びたツールバーには、Inkscape の描画・編集ツール群が置かれている。ウィンドウ上部、メニューの直下にあるのは、一般的なコマンドを配したコマンドバーと、各ツール固有の制御を行なうためのツール制御バーである。ウィンドウ下部にはステータスバーがあって、作業に役立つヒント及びメッセージが表示される。

Many operations are available through keyboard shortcuts. Open Help > Keys and Mouse to see the complete reference.
多くの操作がキーボード・ショートカットで実行可能である。ヘルプ > キー/マウスを開くと、完備したリファレンスを見ることができる。


Creating and managing documents
文書の作成及び操作

To create a new empty document, use File > New or press Ctrl+N. To open an existing SVG document, use File >Open (Ctrl+O). To save, use File > Save (Ctrl+S), or Save As (Shift+Ctrl+S) to save under a new name. (Inkscape may still be unstable, so remember to save often!)
空の文章を作成するには ファイル > 新規 を使うか、Ctrl+N を押すこと。既存の SVG 文書を開くには、ファイル > 開く (Ctrl+O) を用いられたい。保存するには、ファイル > 保存 (Ctrl+S) を使うか、改めて名前を付けて保存する場合は 名前を付けて保存 (Shift+Ctrl+S) を使われたい。(Inkscape はまだ不安定であるので、こまめに保存することを忘れないように!)


Inkscape uses the SVG (Scalable Vector Graphics) format for its files. SVG is an open standard widely supported by graphic software. SVG files are based on XML and can be edited with any text or XML editor (apart from Inkscape, that is). Besides SVG, Inkscape can import and export several other formats (EPS, PNG).
Inkscape は、ファイルに SVG (Scalable Vector Graphics:スケーラブル ベクター グラフィックス) フォーマットを用いている。SVG は、広範なグラフィクス・ソフトウェアによりサポートされているオープン・スタンダードである。SVG ファイルは、XML に基づいており、(Inkscape 以外でも) テキスト・エディターや XML エディター のどれを使っても編集可能である。Inkscape は、SVG 以外にも他の幾つかのフォーマット (EPS や PNG) に就いてインポート及びエクスポートが可能である。

Inkscape opens a separate document window for each document. You can navigate among them using your window manager (e.g. by Alt+Tab), or you can use the Inkscape shortcut, Ctrl+Tab, which will cycle through all open document windows. (Create a new document now and switch between it and this document for practice.)
Inkscape は、文書ごとに別々の文書ウィンドウを開く。そうした複数の文書間の行き来は、ウィンドウ・マネージャー (例えば Alt+Tab) を利用すれば可能であるし、また Inkscape のショートカット Ctrl+Tab を使えば開いている文書ウィンドウの全てを循環していく。(新規文書を作成し、本文書との間での切り替えを実際に行なっては見られたい。) [[訳註:SVG ではないこの翻訳文では、実行不可能なので削除]]


Creating shapes
図形作成

Time for some nice shapes! Click on the Rectangle tool in the toolbar (or press F4) and click-and-drag, either in a new empty document or right here:
図形を作成してみよう。まず、ツールバーの矩形作成ツールをクリックされたい (あるいは、F4 を押されたい)。次いで、新規の空文書あるいはここ [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]] でクリック・アンド・ドラッグを行なわれたい。

An example image

As you can see, default rectangles come up blue, with a black stroke (outline), and partly transparent. We'll see how to change that below. With other tools, you can also create ellipses, stars, and spirals:
見て取れるように、デフォルトでは、矩形は、(若干透明性のある) 青い色をしており、運筆 (輪郭) は黒である。後で、これを変化させる仕方を説明する。他のツールを使うと、楕円、星形、螺旋を作成することもできる。

[[訳註:上記の例図とパラグラフの内容は整合しない。]]
[[訳註:"stroke" は「運筆」と訳しておく。"Inkscape for Windows" のメニューでは、「ストローク」になっている。]]

An example image

These tools are collectively known as shape tools. Each shape you create displays one or more diamond-shaped handles; try dragging them to see how the shape responds. The Controls panel for a shape tool is another way to tweak a shape; these controls affect the currently selected shapes (i.e. those that display the handles) and set the default that will apply to newly created shapes.
これらのツールは、まとめて造形ツールと呼ばれる。作成された図形の各各には、一つ又は複数の小さい矩形のハンドルが表示される。こうしたハンドルをドラッグしてみて、図形がどのように変化するか確かめられたい。造形ツールの制御パネルによっても、図形を変形させることができるが、その設定は、その時点で選択されている図形 (つまり、ハンドルが表示されている図形) を変形させるだけでなく、新規に作成される図形にもデフォルトとして適用される。

[[訳註:実際に図形を作成してみれば分かるように、ハンドルは一概に "diamond-shaped" (「菱形」) とは言いにくい。螺旋や星形/ポリゴンでは「菱形」になるが、円や矩形では、「正方形」と呼びたいものになる。「菱形」と「正方形」の両方を包含するには「矩形」とするしかないだろう。]]

To undo your last action, press Ctrl+Z. (Or, if you change your mind again, you can redo the undone action by Shift+Ctrl+Z.)
直前の操作を取り消す (アンドゥする) には、Ctrl+Z を押されたい。もう一度思い返して、取り消した操作をやはり行なう (やり直しする) には、Shift+Ctrl+Z を押せば良い。


Moving, scaling, rotating
図形の移動、寸法変更、回転

The most frequently used Inkscape tool is the Selector. Click the topmost button (with the arrow) on the toolbar, or press F1 or Space. Now you can select any object on the canvas. Click on the rectangle below.
Inkscape で最も良く用いられるツールはセレクタである。ツールバーの一番上のボタン (矢印が表示されているもの) をクリックするか、F1 又は Space を押されるなら、キャンバス上の任意のオブジェクトを選択できるようになる。下に示した矩形をクリックして見られたい [[訳註:この翻訳文においてはなにも起こらないので削除。]]。

An example image

You will see eight arrow-shaped handles appear around the object. Now you can:
オブジェクトの周りに、8個の矢印形ハンドルが現われるが、この状態では以下のことが可能になる:

  • Move the object by dragging it. (Press Ctrl to restrict movement to horizontal and vertical.)
    オブジェクトをドラッグすると、オブジェクトが移動する。(Ctrl を押しながら、これを行なうと、移動方向が水平と垂直とに限定される。)
  • Scale the object by dragging any handle. (Press Ctrl to preserve the original height/width ratio.)
    ハンドルのどれでもドラッグすると、オブジェクトの寸法の変更が起こる。(Ctrl を押しながら、これを行なうと、当初の縦横比が保存される。)


Now click the rectangle again. The handles change. Now you can:
上記の矩形をもう一度クリックすると、ハンドルが変化する。この場合可能なのは:

  • Rotate the object by dragging corner handles. (Press Ctrl to restrict rotation to 15 degree steps. Drag the cross mark to position the center of rotation.)
    隅のハンドルをドラッグすると、オブジェクトが回転する。(Ctrl を押しながら、これを行なうと、回転が15度刻みになる。回転の中心にしたい位置に十字マークをドラッグすること。)
  • Skew (shear) the object by dragging non-corner handles. (Press Ctrl to restrict skewing to 15 degree steps.)
    隅にないハンドルをドラッグすると、オブジェクトは 斜めに歪む。(Ctrl を押しながら、これを行なうと、15度刻みで傾斜が起こる。)

While in Selector, you can also use the numeric entry fields in the Controls bar (above the canvas) to set exact values for coordinates (X and Y) and size (W and H) of the selection.
セレクタを利用している間なら、制御バー (キャンバス上方にある) における数値入力フィールドを使って、選択されているオブジェクトの正確な座標値 (X 及び Y) と寸法値 (W 及び H) を設定することができる。


Transforming by keys
キー入力を用いた変形

One of Inkscape's features that set it apart from most other vector editors is its emphasis on keyboard accessibility. There's hardly any command or action that is impossible to do from keyboard, and transforming objects is no exception.
Inkscape が他の大多数のベクター・エディターと異なる特徴の一つは、キーボードによる操作を強化している点である。キーボードから行なえないコマンド又はアクションは殆ど存在せず、オブジェクトの変形もその例外ではない。

You can use the keyboard to move (arrow keys), scale (< and > keys), and rotate ([ and ] keys) objects. Default moves and scales are by 2 px; with Shift, you move or scale by 10 times that. Ctrl+> and Ctrl+< scale up or down to 200% or 50% of the original, respectively. Default rotates are by 15 degrees; with Ctrl, you rotate by 90 degrees.
キーボード入力によって、オブジェクトを移動することも (矢印 キー)、 寸法を変更することも (< キー及び > キー)、回転させることも ([ キー及び ] キー) 可能である。デフォルトでは、移動及び寸法変更は 2px 刻みであるが、Shift を押しながら行なうと、移動及び寸法変更の変化量は10倍になる。Ctrl+> 及び Ctrl+< では、寸法が元の大きさの、それぞれ200%と50%とになる。デフォルトでの回転は15度刻みであるが、Ctrl を押しながら行なうと、90度刻みになる。

However, perhaps the most useful are pixel-size transformations, invoked by using Alt with the transform keys. For example, Alt+arrows will move the selection by 1 pixel at the current zoom (i.e. by 1 screen pixel, not to be confused with the px unit which is an SVG length unit independent of zoom). This means that if you zoom in, one Alt+arrow will result in a smaller absolute movement which will still look like one-pixel nudge on your screen. It is thus possible to position objects with arbitrary precision simply by zooming in or out as needed.
ただし、恐らく最も役に立つのは、Alt と共に変形用キーを用いることで実現される画素サイズ準拠変形 (pixel-size transformations) である。例えば、Alt+矢印 を使うならば、選択したオブジェクトは、現在の拡大/縮小率に応じた1画素分の移動をする (つまり、画面上に表示されている1画素分の移動である。従って、拡大/縮小率とは独立した SVG の長さの単位である画素/ピクセルと混同しないようにされたい)。このことはつまり、拡大をおこなった際には、Alt+矢印 は、画面上の見かけでは同様に1画素分移動したように見えるかもけれども、移動の絶対量は減少していると云うことである。このため、所要の拡大又は縮小を行ないさえすれば、オブジェクトを任意の正確な位置に置くことが可能である。

Similarly, Alt+> and Alt+<scale selection so that its visible size changes by one screen pixel, and Alt+[ and Alt+] rotate it so that its farthest-from-center point moves by one screen pixel.
同様に、Alt+> 及び Alt+< によって、選択したオブジェクトの寸法変更が見かけの1画素単位で行なわれるし、Alt+[ 及び Alt+] を使うならば,、オブジェクトの回転を、その中心から最も離れた点が画面上での1画素分移動するように起こさせることができる。


Multiple selections
多重選択

You can select any number of objects simultaneously by Shift+clicking them. Or, you can drag around the objects you need to select; this is called rubberband selection. (Selector creates rubberband when dragging from an empty space; however, if you press Shift before starting to drag, Inkscape will always create the rubberband.) Practice by selecting all three of the shapes below:
Shift+クリック を使うことで、同時に任意個数のオブジェクトを選択することができる。あるいは、選択したいオブジェクトを囲むように ドラッグ してもよい。これは、輪ゴム選択 (rubberband selection) と呼ばれる。(セレクタは、図形のない部分からドラッグを始める場合に「輪ゴム」を形成するのだが、もし、ドラッグ開始前に Shift が押されているなら、Inkscape は常に「輪ゴム」を形成する)

[[訳註:「輪ゴム選択」(rubberband selection) と云う用語は、読者をミスリードする可能性がある。「ドラッグ」により指定される領域は勿論矩形である。その矩形の輪郭部分を「輪ゴム」と呼んでいるのだ。このパラグラフは、セレクタ支配下の状況でポインタのドラッグを行なうことで形成される矩形内に入った図形は複数あっても同時に選択されることに関する。パラグラフの後半は、ドラッグの開始点が図形内にあった場合、通常ならば、その図形が選択されてしまうため (その後ドラッグしても、選択された図形の移動が起こるだけになり)、多重選択用の矩形が形成が始まらないが、Shift キーを押しながらドラッグを始めるならば、矩形形成が行なえると云うこと。]]

An example image

Now, use rubberband (by drag or Shift+drag) to select the two ellipses but not the rectangle:
実際に以下の図形で、(ドラッグ又は Shift+ドラッグ を用いて) 2個の楕円を選択する一方矩形は選択しないでおくようにする「輪ゴム」利用の実習をされたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

An example image

Each individual object within a selection displays a selection cue — by default, a dashed rectangular frame. These cues make it easy to see at once what is selected and what is not. For example, if you select both the two ellipses and the rectangle, without the cues you would have hard time guessing whether the ellipses are selected or not.
多重選択されたうちの個々のオブジェクトには、デフォルトでは破線でできた矩形枠である選択済標示が現われる。こうした標示により、どのオブジェクトが選択されていて、どのオブジェクトが選択されていないかが一目で分かる。例えば、上記の2個の楕円の両方と矩形とを選択した場合、標示がなかったなら楕円が選択されているかどうかを判断するのは困難なものになるであろう。

[[訳註:"selection cue" の "cue" は訳しづらい。日本語では "cue" に対応する「キュー」は、放送業界でかなり狭い意味の用語としか使われていないようであるし、しかもそれが微妙に一般社会に浸透しているので、かえって「キュー」は使いづらい。取り敢えず文脈を繋げるために "selection cue" を「選択済標示」としておく。]]
[[訳註:最後のセンテンスは、多重選択が行なわれた場合、ハンドルは個々の選択されたオブジェクトに付くのではなく、選択された複数のオブジェクト全体を囲むように付くだけであることに関する。従って、多重選択の場合、ハンドルからだけでは、内側にあるオブジェクトが選択されているかどうかは判断できない。]]

Shift+clicking on a selected object excludes it from the selection. Select all three objects above, then use Shift+click to exclude both ellipses from the selection leaving only the rectangle selected.
選択されているオブジェクトに Shift+クリック を行なうと、その選択を外すことができる。上記の例で、3つのオブジェクトの全てを選択した後、Shift+クリック を用いて、両方の楕円を選択から外し、矩形だけが選択されているようする実習をされたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

Pressing Esc deselects any selected objects. Ctrl+A selects all objects in the current layer (if you did not create layers, this is the same as all objects in the document).
Esc が押されると、選択されたオブジェクト全ての選択が解除される。Ctrl+A では、現在操作中のレイヤに載っている全てのオブジェクト (レイヤが一枚だけの場合、これは文書中の全オブジェクトを意味する) が選択される。

[[訳註:この翻訳では "layer" は「レイヤー」ではなく「レイヤ」]]


Grouping
グループ分け

Several objects can be combined into a group. A group behaves as a single object when you drag or transform it. Below, the three objects on the left are independent; the same three objects on the right are grouped. Try to drag the group.
幾つかのオブジェクトをまとめて、一つのグループとすることができる。グループ化されると、ドラッグや変形の際に単一のオブジェクトであるかのように振る舞う。以下の例で、左側の3つのオブジェクトは独立しており、右側の同一形状の3つのオブジェクトはグループ化している。グループ化している方をドラッグする実習をされたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

An example image

To create a group, you select one or more objects and press Ctrl+G. To ungroup one or more groups, select them and press Ctrl+U. Groups themselves may be grouped, just like any other objects; such recursive groups may go down to arbitrary depth. However, Ctrl+U only ungroups the topmost level of grouping in a selection; you'll need to press Ctrl+U repeatedly if you want to completely ungroup a deep group-in-group.
グループを作成するには、1個又は複数個のオブジェクトを選択してから、Ctrl+G を押せばよい。1つにしろ複数あるにしろグループを解除するには、選択してから Ctrl+U を押せば良い。グループ自体のグループ化も、他のオブジェクトと全く同様に、可能である。こうした再帰的グループは、任意の深さまで構成することができる。しかし、Ctrl+U によっては、選択されたグループにおける最上層レベルのグループしか解除することができない。グループの入れ子が深くなっているグループ化を完全に解除するには、Ctrl+U を繰り返し押す必要がある。

You don't necessarily have to ungroup, however, if you want to edit an object within a group. Just Ctrl+click that object and it will be selected and editable alone, or Shift+Ctrl+click several objects (inside or outside any groups) for multiple selection regardless of grouping. Try to move or transform the individual shapes in the group (above right) without ungrouping it, then deselect and select the group normally to see that it still remains grouped.
ただし、グループ内のあるオブジェクトを編集しようとする場合でもグループ解除をする必要はない。そのオブジェクトを Ctrl+クリック しさえすれば、そのオブジェクトが選択されて、それだけの編集が可能になる。また、幾つかのオブジェクト (グループ内に入っていても、いなくてもよい) に対して Shift+Ctrl+クリック を行なうなら、グループ分けに関わらない多重選択が可能である。上記の例 (右側の図) において、グループ解除しないまま、グループ内の個々の図形の移動及び変形を行なってから、グループの選択及び選択解除が正常に行なえることからグループ化が維持されていることを確かめる実習をされたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]


Fill and stroke
塗り潰し及び運筆

Many of Inkscape's functions are available via dialogs. Probably the simplest way to paint an object some color is to open the Swatches dialog from the Objects menu, select an object, and click a swatch to paint it (change its fill color).
Inkscape の機能の多くが、ダイアログを介して利用可能になっている。あるオブジェクトを一定の色で塗る最も単純な方法は、恐らくオブジェクト・メニューからスウォッチ・ダイアログを開き、オブジェクトを選択し、そのオブジェクトに塗るためのスウォッチを選択する (塗り潰す色を変更する) と云うものであろう。

[[訳註:このパラグラフの説明は実態から離れているかもしれない。"Inkscape for Windows" ではスウォッチ・ダイアログは「表示メニュー」内にある。また、Inkscape には "Object menu" はあっても "Objects menu" なるものは実装されていないようだ。さらに、スウォッチの利用は、スウォッチ・ダイアログ (Ctrl+Shift+W) より、ウィンドウとステータスバーとの間に置かれているユーザー・インターフェイスを使った方が簡単だろう。]]

More powerful is the Fill and Stroke dialog (Shift+Ctrl+F). Select the shape below and open the Fill and Stroke dialog.
ヨリ強力であるのは、「塗り潰し/運筆ダイアログ」(Shift+Ctrl+F) である。下に示した図形を選択してから「塗り潰し/運筆ダイアログ」を開く実習をされたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

[[訳註:この翻訳では "Fill and Stroke dialog" は「塗り潰し/運筆ダイアログ」と訳した。ちなみに "Inkscape for Windows" では「フィル/ストローク」とされている。]]
[[訳註:私が持っている "Inkscape for Windows" (Ver. 0.45) では、Shift+Ctrl+F を押しても、"Fill and Stroke dialog" は起動しない。ただし、メニューからなら開くことができる。]]

An example image

You will see that the dialog has three tabs: Fill, Stroke paint, and Stroke style. The Fill tab lets you edit the fill (interior) of the selected object(s). Using the buttons just below the tab, you can select types of fill, including no fill (the button with the X), flat color fill, as well as linear or radial gradients. For the above shape, the flat fill button will be activated.
見れば分かるように、このダイアログには「塗り潰し」、「運筆跡 (オブジェクトの輪郭)」、「運筆様式」3つのタブがある。「塗り潰し」では、選択された (単一のにしろ複数にしろ) オブジェクト(内部)を塗り潰しの仕方を編集できる。「塗り潰し」タブの下方にあるボタンにより「塗り潰さない」(×印の付いたボタン)、「平坦に塗り潰す」、「直線方向グラデーション」、「放射方向グラデーション」などの種類を選択できる。上記の図形の場合に就いて言えば、「平坦に塗り潰す」が選択されている筈である。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

[[訳註:この翻訳文では "Stroke paint" 及び "Stroke style" を、それぞれ「運筆跡(オブジェクトの輪郭)」及び「運筆様式」と訳してある。ちなみに "Inkscape for Windows" では「ストロークの塗り」及び「ストロークのスタイル」になっている。]]
[[訳註:この翻訳文における「平坦に塗り潰す」、「直線方向グラデーション」、「放射方向グラデーション」は、"Inkscape for Windows" では「単一色」、「線形グラデーション」、「放射グラデーション」になっている。]]

Further below, you see a collection of color pickers, each in its own tab: RGB, CMYK, HSL, and Wheel. Perhaps the most convenient is the Wheel picker, where you can rotate the triangle to choose a hue on the wheel, and then select a shade of that hue within the triangle. All color pickers contain a slider to set the alpha (opacity) of the selected object(s).
その下にあるのが、「RGB」、「CMYK」、「HSL」、「ホイール」と云う固有のタブがそれぞれに付けられた一連の色指定手段である。恐らく、最も簡便であるのは「ホイール式指定」と思われるが、この場合は、三角形を回転させてホイール上ので色相 (hue) を選択し、次いで三角形内でけその色相の明彩度 (shade) を選択する。どの色指定手段にもスライダーが付いていて、選択したオブジェクトのアルファ (不透明度) が設定できる。

Whenever you select an object, the color picker is updated to display its current fill and stroke (for multiple selected objects, the dialog shows their average color). Play with these samples or create your own:
オブジェクトが選択されると何時でも、その時点での「塗り潰し」、「運筆跡(オブジェクトの輪郭)」、「運筆様式」の状態を示すよう色指定手段の表示が更新される。(多重選択されたオブジェクトの場合、このダイアログは平均の色を示す。)以下の例によるか [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]] 自分でオブジェクトを作成して確認していただきたい。

An example image

Using the Stroke paint tab, you can remove the stroke (outline) of the object, or assign any color or transparency to it:
「運筆跡(オブジェクトの輪郭)」では、オブジェクトの運筆跡 (輪郭) を除去したり、色や透明度を指定することができる。

An example image

The last tab, Stroke style, lets you set the width and other parameters of the stroke:
最後のタブである「運筆様式」では、運筆における幅その他のパラメータの設定が可能である。

An example image

Finally, instead of flat color, you can use gradients for fills and/or strokes:
また、塗り潰し及び/又は運筆においては、色を平坦に塗る以外に、グラデーションを付けることができる。

An example image

When you switch from flat color to gradient, the newly created gradient uses the previous flat color, going from opaque to transparent. Switch to the Gradient tool (Ctrl+F1) to drag the gradient handles —the controls connected by lines that define the direction and length of the gradient. When any of the gradient handles is selected (highlighted blue), the Fill and Stroke dialog sets the color of that handle instead of the color of the entire selected object.
色の塗り方を平坦からグラデーションへと切り替えると、それまで平坦に塗られていた色が、不透明から透明に変化するように塗り変えられる。グラデーション・ツールへ切り替えて (Ctrl+F1)、グラデーション・ハンドル - グラデーションの方向と長さを規定する線分で結ばれた制御ハンドル--をドラッグする実習をされたい。グラデーション・ハンドルが選択される (青い色に変わる) と、塗り潰し及び運筆ダイアログは、選択されたオブジェクト全体の色ではなく、そのハンドルが支配する色を指定するようになる。

Yet another convenient way to change a color of an object is by using the Dropper tool (F7). Just click anywhere in the drawing with that tool, and the picked color will be assigned to the selected object's fill (Shift+click will assign stroke color).
オブジェクトの色を変更する簡便な方法としては、この他に、「スポイト・ツール」(F7) を使うと云うものがある。このツールで図面上の任意の位置を クリック するだけで、そこの色が、選択されているオブジェクトの塗り潰しに使われる (Shift+クリック すると、運筆の色として使われる)。


Duplication, alignment, distribution
複製、整列、配置

One of the most common operations is duplicating an object (Ctrl+D). The duplicate is placed exactly above the original and is selected, so you can drag it away by mouse or by arrow keys. For practice, try to fill the line with copies of this black square:
オブジェクトへの操作で最も普通にあるものの一つは、複製である (Ctrl+D)。複製されたオブジェクトは、元のオブジェクト上に正確に重なって置かれた状態で選択されているので、マウスや矢印キーを使ってドラッグすることができる。次の黒い四角形の複製を一列並べる実習をされたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

An example image

Chances are, your copies of the square are placed more or less randomly. This is where the Align dialog (Ctrl+Shift+A) is useful. Select all the squares (Shift+click or drag a rubberband), open the dialog and press the "Center on horizontal axis" button, then the "Make horizontal gaps between objects equal" button (read the button tooltips). The objects are now neatly aligned and distributed equispacedly. Here are some other alignment and distribution examples:
四角形の複製は多かれ少なかれ不規則に並んだのではなかろうか。そのような場合は、整列ダイアログ (Ctrl+Shift+A) が便利である。列の全体を選択 (Shift+クリック するか、「輪ゴム」をドラッグ) してから、整列ダイアログを開いて、「中心を水平軸上に合わせる」ボタンを押し、次いで「オブジェクト間の水平方向間隔を等しくする」ボタンを押すなら (「中心を水平軸上に合わせる」と「オブジェクト間の水平方向間隔を等しくする」はボタンのツールチップに表示される)、オブジェクトがキレイに整列し、等間隔で配置されるようになる。以下に、整列及び配置を適用した例を示す:

An example image

Z-order
Z順位

The term z-order refers to the stacking order of objects in a drawing, i.e. to which objects are on top and obscure others. The two commands in the Object menu, Raise to Top (the Home key) and Lower to Bottom (the End key), will move your selected objects to the very top or very bottom of the current layer's z-order. Two more commands, Raise (PgUp) and Lower (PgDn), will sink or emerge the selection one step only, i.e. move it past one non-selected object in z-order (only objects that overlap the selection count; if nothing overlaps the selection, Raise and Lower move it all the way to the top or bottom correspondingly).
Z順位と云う用語は、図面におけるオブジェクトの積み重なりの順位、つまり、どのオブジェクトが上にあって、他のオブジェクトを覆い隠しているかと云うことに関する。オブジェクトメニューにおける2つのコマンド「最前面へ」(Home キー) と「最背面へ」(End キー) とは、選択されているオブジェクトを、その時点でのレイヤZ順位の最前面と最背面へと移動する。他の2つのコマンド、「前面へ」(PgUp) と「背面へ」(PgDn) とは、選択部分を一段階だけ、つまりZ順位中において、非選択オブジェクト1個を越えるようにして移動させる (「Z順位中において」なので、選択部分と重なっているオブジェクトのみが問題となり、選択部分と重なるオブジェクトがない場合には、「前面へ」と「背面へ」は、それぞれ最前面と最背面への移動を引き起こす)。

[[訳註:"z-order" の z は、画面/ウィンドウを x 軸及び y 軸が張っているとみて、それらに直行する z 軸の謂いである。]]

Practice using these commands by reversing the z-order of the objects below, so that the leftmost ellipse is on top and the rightmost one is at the bottom:
以下の例で、上記のコマンドを使ってZ順位を逆にし、一番左の楕円が最前面になり、一番右の楕円が最背面になるような実習をされたい: [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

An example image

A very useful selection shortcut is the Tab key. If nothing is selected, it selects the bottommost object; otherwise it selects the object above the selected object(s) in z-order. Shift+Tab works in reverse, starting from the topmost object and proceeding downwards. Since the objects you create are added to the top of the stack, pressing Shift+Tab with nothing selected will conveniently select the object you created last. Practice the Tab and Shift+Tab keys on the stack of ellipses above.
Tab は、選択を行なうショートカットとして非常に有用である。このショートカットは、なにも選択されていない状態では、最背面のオブジェクトを選択し、選択が行なわれている状態ではZ順位で選択されているオブジェクト (単一でも複数個でもかまわない) の上のオブジェクトを選択する。Shift+Tab の働き方は逆方向であって、最前面のオブジェクトから始まって、順次後ろのほうに下がっていく。作成されるオブジェクトは、積み重なりの一番上に付け加えられるので、何も選択していない状態で、Shift+Tab を押すなら、最後に作成されたオブジェクトが選択されるので都合が良い。上に示した楕円の積み重なりにおいて Tab キー及び Shift+Tab キーを押す実習を行なわれたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]


Selecting under and dragging selected
背面にあるオブジェクトの選択と、選択されたオブジェクトのドラッグ

What to do if the object you need is hidden behind another object? You may still see the bottom object if the top one is (partially) transparent, but clicking on it will select the top object, not the one you need.
必要なオブジェクトが他のオブジェクトの背面に隠れている場合どうするか? 最前面のオブジェクトが (若干ながらでも) 透明であるなら最背面のオブジェクトを見ることはできるかもしれないものの、クリックをしても選択されるのは最前面のオブジェクトであって、必要なオブジェクトではない。

This is what Alt+click is for. First Alt+clickselects the top object just like the regular click. However, the next Alt+click at the same point will select the object below the top one; the next one, the object still lower, etc. Thus, several Alt+clicks in a row will cycle, top-to-bottom, through the entire z-order stack of objects at the click point. When the bottom object is reached, next Alt+click will, naturally, again select the topmost object.
こうした時のためにあるのが Alt+クリック である。まず、Alt+クリック で、通常のクリックと同じようにして最前面のオブジェクトを選択する。しかし、同じ位置で、もう一度 Alt+クリック すると、最前面の直下にあるオブジェクトが選択される。更に同じことをするなら、更に下のオブジェクトが選択される...。このようにして、Alt+クリック を何回か繰り返すと、最前面から最背面の列を循環して、クリック位置でのZ順位が付けられたオブジェクトの積み重なりを辿ることになる。最背面のオブジェクトに到達すると、次の Alt+クリック では当然最前面のオブジェクトが再び選択されるのである。

This is nice, but once you selected an under-the-surface object, what can you do with it? You can use keys to transform it, and you can drag the selection handles. However, dragging the object itself will reset the selection to the top object again (this is how click-and-drag is designed to work — it selects the (top) object under cursor first, then drags the selection). To tell Inkscape to drag what is selected now without selecting anything else, use Alt+drag. This will move the current selection no matter where you drag your mouse.
これは結構なことだとは言え、表面に現われていないオブジェクトを選択しても、それで何ができるのか? キーを使えば変形ができるし、選択されたオブジェクトのハンドルのドラッグが可能である。しかし、オブジェクト自体をドラッグすると、やはり最前面のオブジェクトが選択しなおされてしまう (これは、クリック・アンド・ドラッグ動作の仕様である--まずカーソル位置 (最前面) でのオブジェクトが選択され、ついで選択されたオブジェクトがドラッグされる)。Inkscape に、その時点で選択されているオブジェクトを、他のオブジェクトを選択させることなく、ドラッグさせるには、Alt+ドラッグ を用いると良い。これにより、何処でマウスをドラッグしても、その時点で選択されているオブジェクトを移動させることができる。

Practice Alt+click and Alt+drag on the two brown shapes under the green transparent rectangle:
透明な緑色の矩形に下にある2つの茶色の図形に対して、Alt+clickAlt+drag を用いる実習をされたい。 [[訳註:この翻訳文では不可能なので削除]]

An example image


Conclusion
結び

This concludes the Basic tutorial. There's much more than that to Inkscape, but with the techniques described here, you will already be able to create simple yet useful graphics. For more complicated stuff, go through the Advanced and other tutorials in Help > Tutorials.
これで、基本教程を終える。Inkscape には語るべきことが他に多くあるが、ここで説明した技法によるだけでも、単純ながらも有用なグラフィックスを作成することが可能である。より複雑な内容に就いては、ヘルプ > 教程 における「上級」その他の教程を見られたい。

[[訳註:この翻訳文では "tutorial" を「教程」と訳すことにしてあるので、Inkscape の「ヘルプ」メニューの項目としての "Tutorials" も同様に訳してある。]]

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2007年5月18日 (金)

ウェブ・ガジェット "Maukie" に就いて

注意:現状では、ウェブガジェット [Maukie 黒猫] は、このブログサイトから削除してある。

[nouse: ブログパーツを10個並べて] で採用したうちの一つである [Maukie 黒猫] は、当該ガジェットの他に、[オセロ] と [五目並べ] と [数独] が呼び出せる「お得」なものだが、残念ながら [Maukie 黒猫] のカスタマイズ、特に背景色の変更ができなかった。しかし、(最近書いたばかりのことだが)私は視力が衰えているため、原状では前脚の先の「靴下」部分が背景に紛れてしまって見づらい。

そこで、Maukie だけを取り出して、背景を濃いものに変え、改めて貼り付けなおした。その他のゲームに就いては、[数独] がメイン([五目並べ] と [オセロ] に切り替え可能) のものを貼ってみた。

[Maukie 黒猫] は、現在では Google gadgets にも収められて (「ウェブページ用 Google ガジェット」参照) 流布している (大きな注目を集めたことに就いては "Google Gadgets Page Views" 参照) が、その流れを辿ると、オランダのサイト"broenink art" に行き着くようだ。

このサイトを経営していると思われる Helen Laura Broenink は SF 及び ファンタジーを主題とする画家。そのサイト中に、彼女の母親である Anneke Hut (やはり画家。仏文紹介記事もある) が、[Maukie 黒猫] に就いて "Maukie Home" と云うページを開設している。そこで見られるフラッシュゲーム "maukie2.swf" が [水源] と思しい。ただし、彼女自身が "Maukie FAQ" で認めていることだが、このゲームは彼女が作成したのではなく、正に、どこからか (Maukie の首輪のタグが、そのバナーと一致する点から Wotch.com らしい) 拾ってきたと云うのだ。

「自分のサイトでも "Maukie" を使ってもよいか」と云う質問に対して Anneke Hut は、こう答えている。

A: Yes you can, we did too! But remember you can't ask anyone for permission, because it's unknown who the creator of Maukie is. So if one day the owner walks in, and claims the copyright on the cat, it's possible you'll have to take it down.
--Maukie FAQ
答:できます。私たちもそうしているのですから。ただ、忘れて頂きたくないのは、Maukie の作成者が不明である以上、誰に対してであろうと「許可を求める」ことが不可能だと云うことです。ですから、いつか、著作権所有者が現われて、この「猫」に対する権利を主張した場合には、撤去する必要がでてくるかもしれません。

なお、付言しておくなら、"Maukie" は、オランダ語 "mauwen" 「(猫が)ニャーニャー鳴く」にちなむか。飼っているネコに、この名を付けることもあるようだ。以下は、その例:

Maukie is een rustige, maar ook speelse, lieve poes.
--BAASJE GEZOCHT .NL - huisdieren - Herplaatsing van honden, katten, konijnen, fretten, knaagdieren, vogels maar ook boerderijdieren e.a. dieren.
モウキーは、おとなしいけれど、遊ぶのが好きな、可愛いメスネコです。

5 e: Maukie 1992-2004
Maukie een zwart-wit katertje.
--ONZE KATTEN
5 e: モウキー 1992年-2004年
白黒のネコちゃん。モウキー。

Help Maukie is kwijt!
Sinds enkele weken zijn wij onze kat, Maukie kwijt.
--Kattenforum - kattenplaza :: Bekijk onderwerp - Help Maukie is kwijt!
助けて。モウキーが迷子!
数週間前から、私たちのネコ、モウキーがいなくなりました。

    オランダ語での "M" 始まりのネコの名前の一覧中にも Maukie は含まれている:
  • kattennamen

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2007年5月 8日 (火)

"Duane-Hunt law" 補足

[nouse: "Duane-Hunt law"] でまとめたもののほかに、別の資料も見つかったので、補足しておく(["x-ray" (wavelength|frequency) duane hunt] による検索結果からの2例)。なお、文中に現われる "Bremsstrahlung" は元々はドイツ語、「制動放射」ぐらいの意味。

まず、イギリスの [Durham University] の物理学の実験用教材の一節:

The bremsstrahlung continuum in the emission spectrum of an x-ray tube is characterized by the limit wavelength λmin (see Fig. 6), which becomes smaller as the tube high voltage increases (As was shown in part A. "Investigating the energy spectrum of an x-ray tube as a function of the high voltage and the emission current"). In 1915, the American physicists William Duane and Franklin L. Hunt discovered an inverse proportionality between the limit wavelength and the tube high voltage:
  λmin ≈ 1/U  (IV)
The Duane-Hunt relationship can be sufficiently explained by examining some basic quantum mechanical considerations: As the wavelength λ and the frequency ν for any electromagnetic radiation are related in the manner
  λ = c/ν  (V)
  c = 2.9979 ×108 m s–1: velocity of light
The minimum wavelength λmin corresponds to a maximum frequency νmax respectively a maximum energy
  Emax = h νmax  (VI)
  h = Planck’s constant
of the emitted x-ray quanta. However, an x-ray quantum attains maximum energy at precisely the moment in which it acquires the total kinetic energy
  E = e × U  (VII)
  e = 1.6022 × 10–19 C: charge on an electron
  νmax = (e/h) U  (IIX)
respectively
  λmin = (hc/e)(1/U)  (IX)
Equation (XIII) corresponds to Duane and Hunt's law. The proportionality factor
  A = (hc)/e  (X)
can be used to determine Planck's constant h when the quantities c and e are known.
--X-Ray Experiment: The Properties of X-Rays

X線管からの放射スペクトルの連続成分 (Bremsstrahlung continuum) は、最短波長 λmin で特徴づけられるが(第6図参照)、この最短波長 λmin は、(第A部「X線管エネルギースペクトルを加速電圧と放射電流の関数として調べる "Investigating the energy spectrum of an x-ray tube as a function of the high voltage and the emission current"」で見たように)X線管の加速電圧が上昇するにつれて短くなる。1915年、米国の物理学者 William Duane と Franklin L. Hunt とは、この最短波長とX線管加速電圧との間に、次の反比例関係があることを発見した:
  λmin ≈ 1/U  (IV)
この Duane-Hunt の法則は、以下のような量子力学による初歩的な考察をするなら充分に説明できる:
如何なる電磁放射であっても、波長 λ と周波数 ν との間には
  λ = c/ν  (V)
  ただし c = 2.9979 ×108 m s–1: 光速
の関係が成り立っている。
最短波長 λmin は、最大周波数 νmax に対応し、従ってまた、次の式により放射X線量子の最大エネルギー
  Emax = h νmax  (VI)
  ただし h はプランク定数
に対応する。しかし、X線量子が最大エネルギーを獲得するのは、運動エネルギー
  E = e × U  (VII)
  ただし e = 1.6022 × 10–19 C: 電気素量
の全てを受けとった場合のみであるから、次の式が得られる:
  νmax = (e/h) U  (IIX)
あるいは
  λmin = (hc/e)(1/U)  (IX)
式(IIX)は、Duane-Hunt の法則に対応する。その比例定数
  A = (hc)/e  (X)
を使うと、c 及び e の値からプランク定数を決定することができる。

次は、ibiblio に収められていた IUPAC Compendium of Analytical Nomenclature 文書中の分光分析法に就いて概説の一節:

Some of the incident electrons (the order of 1 part in 103) undergo interactions in which they lose hundreds of thousands of electron volts of energy by deceleration, but do not ionize the atoms. These interactions do generate X-ray photons, however, and the photons emitted in these instances form a spectral continuum. The spectral distribution rises sharply from the Duane-Hunt short wavelength limit, λmin (corresponding to the maximum incident electron energy), reaches a peak at between 1.5 and 2 times the minimum wavelength, λmin) and decreases slowly at longer wavelengths. This continuum spectrum is often called Bremsstrahlung and appears as an interfering background in the measurement of characteristic lines.
--10.2.1.2 X-ray Generation

入射電子の一部(1000分の1程度)は、相互作用を起こして減速し、数十万電子ボルトほどのエネルギーを失うが、電子をイオン化するには至らない。こうした相互作用によりX線光子が発生するが、この場合の放射光子は連続スペクトルを有する。スペクトルの分布は、(最大入射電子エネルギーに対応する) Duane-Hunt 最短波長 λmin から急激に立ち上がって、最短波長 λmin の 1.5 倍から 2 倍の間でピークに達した後、長波長側では緩やかに減少していく。この連続スペクトルは、しばしば Bremsstrahlung と呼ばれ、特性X線の測定を擾乱する背景放射となっている。

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2007年4月26日 (木)

Neil Ashby に就いて: 相対論の実用

[nouse: [飛行機に原子時計を載せて・・・] 補足: 相対論の話を少しばかり] で言及した Neil Ashby (Dept. of Physics, University of Colorado) に就いては、Wikipedia にも項目が立てられていないようだ(本文中には散見する)。ただし、コロラド大学のサイトでは次のように紹介されている。

Neil Ashby
ネイル・アシュビー

Professor. Ph.D. Harvard University, 1961.
教授 (1961年ハーバード大学博士号取得)

The principal emphasis of Prof. Ashby's research is on theoretical general relativity with practical applications. For example, studies of relativistic effects within navigational satellite systems such as the Global Positioning System (a set of 24 satellites carrying atomic clocks) show that several relativistic effects must be accounted for in order for the system work properly.
アシュビー教授が研究で特に力を注いでいるのは、実用を見込んだ一般相対論である。例えば、(原子時計を搭載した24個の人工衛星からなる) グローバル・ポジショニング・システム などの衛星測位システムへの相対論的影響を研究した結果、システムが正常に作動するには、幾つかの相対論的効果を考慮に入れる必要のあることがあきらかとなった。

Another application is to the study of relativistic perturbations of the motion of earth-orbiting satellites, and to the interpretation of the results of accurate laser ranging experiments from the earth to such satellites as LAGEOS. Accounting for relativistic effects due to motion of the earth around the sun, such as the effects of Lorentz contraction and breakdown of simulataneity, on the higher order multipole gravitational potentials of the earth, is important in the determination of the earth's mass. Simulation of accurate ranging between the Earth and an orbiter or lander on the planet Mercury show that ranging experiments are among the best available techniques to test alternative theories of gravitation. Another area of current active interest is the generation of gravitation waves by compact objects such as neutron stars, spiraling into, and being captured by, very massive black holes.
他の応用としては、地球周回衛星の運動へに及ぼされる対論的摂動の研究や、地球から LAGEOS (Laser Geodynamics Satellite) --レーザー地球力学衛星-- などの衛星へ高精度レーザー測距実験を行なった際の結果の解釈があげられる。地球の太陽に対する公転運動に起因するローレンツ収縮や同時性の破れなどの相対論的効果が、地球の高次多重極重力ポテンシャルへ及ぼす影響を考慮に入れることは、地球質量の決定にとり重要である。地球と火星周回衛星又は火星表面着陸機との間の高精度測距をシミュレーションしたところ、測距実験が、一般相対論に代わる新たな重力理論に対する実施可能な検証手段として最良のものの一つであることが示された。更に、現在興味を抱いている分野としては、超巨大ブラックホールに螺旋軌道を描いて接近し捕捉されつつある中性子星などの高密度天体による重力波の発生がある。

A secondary area of interest is statistical mechnics. In particular, solutions of the Uehling-Uhlenbeck equations are being studied with the aid of a set of orthogoanl [orthogonal] polynomials, analagous to Sonine polynomials, but constructed to provide convenient solutions to the problem of transport in situations where quantum effects are important. Applications being looked at included transport in mixtures of liquid Helium II, liquid helium IV, and dilute gases at low temperatures.
その他に興味を抱いているのは統計力学である。特に、ユーリン-ウーレンベック方程式 (Uehling-Uhlenbeck equations) を、ソニン多項式 (Sonine polynomials) と同様にして、ただし、量子効果が重要となる状況下での輸送問題に適する解法が得られるように構成した直交多項式系を用いる解法を研究中である。見込まれる応用例としては、低温でのヘリウムII・ヘリウムIV・希薄気体混合物における輸送問題がある。

--訳註:ソニン多項式 (Sonine polynomials) とは、ラゲルの陪多項式 (associated Laguerre polynomial) のことである。「ラゲルの陪多項式」に就いては、"Laguerre Polynomial -- from Wolfram MathWorld" や「水素原子におけるシュレーディンガー方程式の解: ラゲールの陪多項式(ラゲール陪関数)をあてはめる - Wikipedia」を参照されたい。

Selected Publications
著作/発表論文

  • "Canonical Planetary Perturbation Equations for Velocity-Dependent Forces, and the Lense-Thirring Precession," N. Ashby, T. Allison, Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy 57, 537-585 (1993).
  • "Mercury Relativity Orbiter Mission," N. Ashby, P.L. Bender, I. Ciufolini, L. Iess, Proceedings of the Symposium on Future Fundamental Physics Missions in Space and Enabling Technologies, 5-7 April 1994, El Escorial, Spain (Eds. J. Leon And J. Perez-Mercader, Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial, Madrid.)
  • "Relativity in the Future of Engineering," N. Ashby, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 43, 505-514 (1994).
  • "Introduction to Relativistic Effects in the Global Positioning System," N. Ashby, J.J. Spilker, Jr., Ch. 18 in The Global Positioning System--Theory and Application, Eds B.W. Parkinson, J.J. Spilker, Jr., American Institute of Aeronautics and Astronautics, (1995).

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2007年4月11日 (水)

List of Links to Mercurius/Hermes Images (English Version)

Below is a list of links to web image resources of Mercurius (or, Mercury)/Hermes, the Roman/Greek gods of herald, commerce, travel, invention, music, agriculture and thievery, and to pages showing images of the gods.

I prepared a Japanese version of the list in the course of writing a blog piece "Foundation of Starbucks and Changeovers of its Logo" (in Japanese) and published it with a preface as another Japanese article on March 12, 2007 ("List of Links to Mercurius/Hermes Images: Iconography of the Il Giornarle logo").

Il_giornarle_logo"Il Giornarle" (1985-1987) was a coffee bar chain in Seattle, Washington, USA, managed by Howard Schultz, who created it after he left Starbucks (a coffee beans retailer in those days) and ran it until he purchased his ex-employer and merged the two companies into a new one, Starbucks Corporation.

Original_twin_tailed_siren_1Starbucks_logo_until_1987Il Giornarle logo was a profile of Mercury's head printed, as testified by Schultz, in green, which the new company took as a logo color instead of the original dark brown.

Unfortunately, the available copy of Il Giornarle logo has lost shadings, and it is hard to me to state whether in the icon the god wears a winged cap, one of his specialties. The image, however, looks a reproduction of what can be dated to many years ago, such is exactly the mermaid (siren or melusina) of the Starbucks first logo.

Roman_coin_mercury_syd_00875Il Giornarle's Mercury may have been got from something old like an ancient or medieval fine art work, a legendary relic, and (most plausibly) a punch mark of Greco-Roman coins. Maybe. So not maybe. That is a question. Thus I began to collect images, ancient or not, of Mercurius and Hermes, often never distinguishable between the two. I realized soon that the image resource relating to the word "Mercurius," "Mercury" or "Hermes" is surprisingly large, and, what was worse, many images are irrelevant to the Roman/Greek god, but often pictures of goods such as a French boutique's.

Mercurius/Hermes is the god of commerce, and may hide himself in all the commercial products, though what I was seeking was apparent images of the god. I suspended the work, and made up a list of the then found pages showing either of the two gods or both and some image files.

Unlike the Japanese version, some links have thumbnails for help to readers.

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2007年3月 7日 (水)

スターバックスの成立と、そのロゴの変遷

スターバックス (Starbucks) コーヒーショップ・チェーンのロゴに就いて検索されて、このサイトを訪問されるかたが頻頻といらっしゃるので、少し情報をまとめておく。

コーヒーショップチェーンとしてのスターバックスの創業者であるハワード・シュルツ (Howard Schultz) の著作 --Dori Jones Yang との共著-- "Pour Your Heart into It: How Starbucks Built a Company One Cup at a Time" (私は未見。邦訳 [スターバックス成功物語] もあるが、これも未見) に、ある程度のことが書いてあるとは思うが、ネット上で収集できた情報を、以下まとめておく。

撞着していることもある雑多な情報源から選択・再構成を行なったので、錯誤の混入したことや、あるいは「組み合わせによる錯誤」が生じたこともありうるだろうが、その点は悪しからず。

スターバックスがコーヒーショップチェーンになるまで

「スターバックス」を創設したのは、ジェリー・ボールドウィン (Jerry Baldwin), ゴードン・バウカー (Gordon Bowker), ゼヴ・シーグル (Zev Siegl) と云う3人の男だった。しかし、物語は、4人目の男、アルフレッド・ピート (Alfred Peet) から始まる。

アルフレッド・ピートは、1920年、オランダで生まれた。生家が アルクマールでコーヒーや紅茶をあきなう店だった彼だが、学校の成績が芳しくないこともあって、父親から認めてもらえず、第二次世界大戦後、逃げるようにして母国を出て、インドネシアで紅茶業界に身を置いた。その後、ニュージーランドに居たこともあるが、結局1955年、35歳の時に米国カルフォルニア州 (State of California) のサンフランシスコ・ベイエリア (San Francisco Bay Area) に移り住んで、コーヒーの輸入業に職を得る。この仕事をする中、アメリカのコーヒーに幻滅を憶えた彼は、ヨーロッパ風のコーヒー豆販売を考えるようになり、遂に1966年、カルフォルニア州バークレイ (Berkeley) のヴァイン街 (Vine Street) とウォルナット街 (Walnut Street) との交差点に、自家焙煎のコーヒー豆と紅茶を販売する店「ピーツ・コーヒー・アンド・ティー」 (Peet's Coffee & Tea) を開いたのだった。

(2007-10-04 [木] 追加及び補正:Alfred H. Peet は、2007年8月29日に死去。享年87。その後に書かれた英文版ウィキペディアの記事 "Alfred Peet" や、ニューヨーク・タイムズの記事 "Alfred H. Peet, 87, Dies; Leader of a Coffee Revolution" を読むと、第二次世界大戦前後の彼の経歴は、私が書いたものと異なっていた可能性がある。大雑把にまとめると、ピートは、戦前にロンドンに移り住んでおり、コーヒー・紅茶の会社に就職していたが、戦後リプトンに再就職し、さらに、リプトンの社員としてインドネシアやニュージーランドに赴任したらしい。)

彼の店から数ブロックの近さにはカリフォルニア大学バークレー校 (University of California, Berkeley) のキャンパスがあり、学生、芸術家、作家、音楽家、そしてヒッピー (Hippie) などが彼の店を訪れる(ピート自身は、「ヒッピー」の客を喜ばなかったらしい)。高品質を追求するピートの店の深い煎りのコーヒー豆は評判となって、熱狂的ともいえる愛好家も現われるようになる。ピートは、自分が売っているコーヒー豆の挽き方や淹れ方を、顧客に教えることもするのだった。

ジェリー・ボールドウィン (1942年サンフランシスコ生まれ) は、当時、サンフランシスコで学生生活をしていたが、ある人物から貰ったピートの豆に感動したことをきっかけにして、ピートの店の存在を知る。彼は、ピートの店のことを、サンフランシスコ大学 (University of San Francisco) の同窓生でルームメイトのゴードン・バウカーにも教える。その後、二人は、ワシントン州 (State of Washington) シアトル (Seattle) に引っ越すが、通信販売でピートの豆を取り寄せてまで、そのコーヒーを飲み続けた。

ところで、バウカーは、カナダブリティッシュコロンビア州 (British Columbia) バンクーバー (Vancouver) にある「マーチーズ・ティー・アンド・コーヒー」 (Murchie's Tea & Coffee) のコーヒー豆もお気に入りで、しばしば3時間かけて車をとばし、豆を買いに行っていた。しかし、ある日、コーヒー豆を買ってきた返りのドライブの途中、バウカーは、シアトルにコーヒー豆の販売店を作ることを思いつく。

相談を受けて良いアイデアだと思ったボールドウィンは、バウカーの隣に住んでいた、やはりサンフランシスコ大学同窓生のゼヴ・シーグルにも声をかけると、シーグルも賛成するのだった。三人は、様ざまな機会(特に、1970年のクリスマス休暇)にピートの店を訪れ、コーヒーに就いての専門的知識を身に付けていく。

こうして1971年、ボールドウィン(英語教師)、バウカー(作家)、シーグル(歴史教師)の三人は、焙煎コーヒー豆とコーヒーメーカー、それに紅茶とスパイスを販売する店を開いた。資金は、三人が1350ドルづつ出し合い、そして借入も5000ドルして工面した。場所は、ワシントン州シアトルのパイク・プレイス・マーケット (Pike Place Market) が選ばれた。

店の名前は「スターバックス・コーヒー・ティー・アンド・スパイス」("Starbucks Coffee, Tea and Spice")。当初、バウカーは、アメリカの作家ハーマン・メルヴィル (Herman Melville 1819年8月1日–1891年9月28日) の小説 [白鯨] (Moby-Dick) に登場し、物語の舞台であると言って良い捕鯨船 Pequod を店の名前にしようと主張した。

You may have seen many a quaint craft in your day, for aught I know;--square-toed luggers; mountainous Japanese junks; butter-box galliots, and what not; but take my word for it, you never saw such a rare old craft as this same rare old Pequod.
--Moby Dick, or, the whale Chap. 16 "The Ship"
何はあれ、諸君も若いころそれぞれに奇妙な船を見たことはあるだろう。--底の四角な斜桁(しゃげた)船、山なす日本のジャンク、パタ箱みたいなガリイ船、その他さまざま。だが絶対に断言してもいいが、このたぐいまれな古船ピークォドほど、たぐいまれな古船を見られた人はないであろう。
--「白鯨」 (訳:阿部知二) 筑摩世界文學体系 36 [メルヴィル] 1972年。東京 筑摩書房。p.51 ([八木 敏雄]訳の岩波文庫版全3巻もある。)

しかし、意見を聞いた宣伝コンサルタントのテリー・ヘクラー (Terry Heckler) に、"Pequod" からは "Pee-quod" (オシッコ-刑務所)が連想されるとして反対される。そして、ヘクラーは、シアトルっ子にとっての「お山 (The Mountain)」--日系人は「タコマ富士」と呼んだ-- であるレーニア山 (Mount Rainier) に19世紀末/20世紀初頭にあった鉱石採掘場の名 "Starbo" (又は "Storbo") を主張するのだった。

議論の結果、店の名称に選ばれたのは "Starbo" に音が似ており、捕鯨船 Pequod の一等航海士の名前である "Starbuck" (スターバック) にちなんだ "Starbucks" (スターバックス) だった。(ちなみに、私が簡単に調べた範囲では、「白鯨」中にはスターバックがコーヒーを好んだとか、飲んだと云う記述はないようだ。)

The chief mate of the Pequod was Starbuck, a native of Nantucket, and a Quaker by descent. He was a long, earnest man, and though born on an icy coast, seemed well adapted to endure hot latitudes, his flesh being hard as twice-baked biscuit. Transported to the Indies, his live blood would not spoil like bottled ale.
--Moby Dick, or, the whale Chap. 26 "Knights and Squires"
ピークォド号の一等航海士はスターバック。ナンタケット出身で、代々の震教徒(クエイカ)である。丈の高い、熱のある人物で、寒冷な海岸に育ったにもかかわらず、肉は二度焼きのビスケットのように堅くて、熱帯にも適合しうる人柄と見えた。インド諸島に送られても、そのいきいきとした血は、瓶詰のビール同様、くさることはないであろう。
--「白鯨」 (訳:阿部知二) 筑摩世界文學体系 36 [メルヴィル] 1972年。東京 筑摩書房。p.76

三人が新しい店を開いた際、当初のうちはピートからコーヒーの生豆を廻してもらったり、焙煎機等の器材の業者の探し方を教えてもらったりしていた。その店構えもピートの店を手本にして作られていた。客に試飲はさせるが、飲み物としてのコーヒーを販売しないと云う方針も踏襲された。

最初のうちはシーグルだけが有給で、その彼が店頭に立った。他の二人は、それまでの仕事を止めずに、昼休みや夕方にやってきて手伝った。ボールドウィンの担当は会計だったが、コーヒーに就いての知識を更に追求していた。バウカーは実務には向かなかった。

店は、1971年から1976年までは Western Avenue 2000番地にあったが、その後 Pike Place 1912番地に移転した。("Pike Place Market" 及び "Seattle City Clerk's Neighborhood Map Atlas - PIKE-MARKET" を参照)。

その後事業は拡大し、1980年には店舗も6店までに増えるが、この年には、既に事業に情熱を失っていたゼヴ・シーグルが、持ち株を、他の二人に売却してスターバックスを去ってしまう。また、バウカーは、オーナーの地位に留まっていたとはいえ、興味が別の事業に移ってしまっており、日々の具体的な経営を行なっていたのはボールドウィンだけだった。

開業してから10年後、1981年にシアトルのスターバックスを、ニューヨークのビジネスマン、ハワード・シュルツ (Howard Schultz) が訪れる。1953年7月19日ニューヨーク市 (New York City) ブルックリン地区 (Brooklyn) の貧しい家庭に生まれ育って、苦学して大学を出た後、ゼロックス (Xerox Corporation) のセールスマンなどを経て、当時のシュルツは、スウェーデン (Sverige) の家庭用プラスティック製品製造業者 Hammarplast の米国での営業マネージャーをしていた。彼は、Hammarplast 製のドリップ・コーヒーメーカーを、どのデパートよりも数多く仕入れてくれていたコーヒー豆販売店に興味を持ったのだった。パイク・プレイスの一号店を訪れたシュルツは、スターバックスでの丁寧で熱心な仕事ぶりに感銘を受ける。

スターバックスで働きたいと考えたシュルツは、東海岸の遣り手営業マンであるシュルツとの肌合いの違いに尻込みするスターバックスの二人のオーナー、ボールドウィンとバウカーを説得して、1982年9月にマーケティングと営業担当責任者としてスターバックスに入社する。

1983年春、国際見本市に出席するためイタリアのミラノを訪れたシュルツは、そこでのコーヒー・バーの居心地の良さに感激し、美味しいエスプレッソ・コーヒーが飲めるだけでなく、社会的・文化的な場としての役割も果たす店舗を米国とカナダに展開しようと、スターバックスの両オーナーに主張する。しかし、「良質な焙煎豆の販売」にこだわるオーナーたちは、「飲食業」への進出を望まず、シュルツの主張を認めなかった。逆に、ボールドウィンとバウカーは、1984年にサンフランシスコでのピートの事業を買収して、焙煎豆の小売販売に一層傾斜する。しかし、この結果、スターバックスは多額の負債を抱えることになった。

シアトルとサンフランシスコ双方で事業を管理しなければならなくなっボールドウィンのもと、シアトルのスターバックス従業員の士気は低下する。更に財政が逼迫したために賞与が支給されなくなった際に労働争議が発生する。これにショックを受けたボールドウィンはスターバックスの経営から逃げ腰になってしまった。

このころ、シュルツはボールドウィンを何とか説得して、試験的に飲料の販売をスターバックスの店舗で行なう。条件の悪いなか良好な成績があがってシュルツは喜び、ボールドウィンも考え方を改めるだろうと期待したが、ボールドウィンの態度はかたくなだった。

スターバックスの将来に展望を持てなくなったシュルツは、スターバックスを離れて、自分自身で新規事業を起こすことを考えるようになる。そうしたなかで、彼は弁護士のスコット・グリーンバーグ (Scott Greenberg) と出会い、自分の構想が有望であると励まされる。シュルツの不満を知ったボールドウィンとバウカーは、むしろシュルツが新規事業に始めることに肯定的で、計画が具体的なものになるまでは、それまでの地位に留まることに同意するのだった。

1985年、シュルツはスターバックスを去る。そして、自らシアトルにエスプレッソを提供するイタリアン・コーヒーの店舗チェーンを経営に乗り出した。ボールドウィンは開業資金を15万ドル投資してくれた上、シュルツの要請によって、新会社の取締役になった。バウカーも、6ヵ月契約で非常勤のコンサルタントを引き受けた。シュルツとバウカーは、1985年12月にイタリアのミラノとヴェローナにエスプレッソ・コーヒーバーの視察旅行に行っている。

店の名前はバウカーの提案に従って「イル・ジョルナーレ ("Il Giornale") 」になった。イタリア語で「日刊新聞」とか「日誌」を意味する言葉である。

1号店が1986年4月に開店したシュルツの「イル・ジョルナーレ」は成功する。半年後にはやはりシアトルに2号店、1987年4月にカナダ、バンクーバーに3号店が設けられた。そして1987年中間業績として、3店の販売年額は150万ドルに達した。

一方、スターバックス経営から別の事業へと興味が移っていたバウカーは、その事業のための資金が必要だった。また、ボールドウィンは、シアトルとサンフランシスコとの間の行き来や、スターバックスでの労働問題に倦んでいた。スターバックスと「ピートの店」とのうちの一つを選ぶと議論の余地なく「ピートの店」と云う気分だったのだ。1987年3月、二人はスターバックスの全てを売却する決心をする。

これを知ったシュルツはすぐに行動を開始する。彼は、自分の事業のためにスターバックスの獲得が必要であることを理解していた。数週間のうちに、シュルツは買収資金380万ドルを調達する。1987年8月に買収手続き完了。契約後、シュルツとグリーンバーグはイル・ジョルナーレ1号店へ歩っていき、窓際のテーブルに陣取ると、エスプレッソで乾杯したと云う。イル・ジョルナーレとスターバックスは統合され、新会社の名称は「スターバックス・コーポレーション」("Starbucks Corporation") とされた。ハワード・シュルツは、新スターバックスの社長兼最高経営責任者に就任した。

その後、スターバックスは成長を続ける。1996年には東京銀座の松屋店がオープンして、北米以外に初めて店舗を持つ(もっとも、1994年に成田空港内で一時期営業をしたことがあるが撤退していた)。1998年、コーヒーチェーン店の買収によりイギリス進出。2006年11月現在、全世界に直営店、7102店(米国内には5668店)、提携店が5338店(米国内3168店)、総計12,440店が存在する。


スターバックス・ロゴの変遷

Starbucks_logo_until_19871971年コーヒー豆の販売店としてスターバックスが出発した際のロゴは、あからさまに海又は水の女怪をモチーフにしており、簡単には「双尾の人魚 (女性) (Mermaid)」と言い表わせるものであった。船員たちを蠱惑して破滅させると云う特徴に注目するなら、代表的なものがギリシア神話(特に「オデュッセイア第12歌」)に登場するため、それに従ってセイレーン (Siren. ギリシア語複数形では Σειρήνες) と呼ばれることもある。警笛を意味する「サイレン」の語源であるのは周知の通り。

更に、女性の水怪として "Melusina (Melusine)" や ローレライ (Loreley) も同じ系譜に属する。

このセイレーンのロゴを提案したのも、テリー・ヘクラーだったらしい。ネットで引用されている、シュルツの記述によれば ("Pour Your Heart into It: How Starbucks Built a Company One Cup at a Time"):

"Terry [Heckler] also poured over old marine books until he came up with a logo based on an old sixteenth-century Norse woodcut: a two-tailed mermaid, or siren, encircled by the store's original name, Starbucks Coffee, Tea, and Spice. That early siren, bare-breasted and Rubenesque, was supposed to be as seductive as coffee itself." [pg. 33]
さらにテリーは、海事関係の古書を何冊もひろげて、双尾の人魚(つまりセイレーン)を描いた16世紀ノルウェーの古い木版画を元にして、周りを当初の店名 "Starbucks Coffee, Tea, and Spice" で縁どることで、ロゴを作り上げたのだった。この胸乳を露にしたルーベンス風の最初のロゴは、コーヒーそのものと同じぐらい蠱惑的であることを意図したものだった。(第33ページ)

ヘクラーが、エリザベス朝ロンドンにあった [人魚亭] ("Mermaid Tavern") を意識していたかどうかは不明だが、元になっている発想は同じだろう。

Original_twin_tailed_siren_1実は、初代のスターバックス・ロゴが下敷きにした図版は、ほぼ分っている。"Deadprogrammer's Cafe ≫ How the Starbucks Siren Became Less Naughty" によれば、 Juan Eduardo Cirlot による "A Dictionary of Symbols" の "siren" の項にあるそうだが、そのほかにも Ad De Vries による Elsevier's Dictionary Of Symbols And Imagery: In English With Definitions (イメージ・シンボル事典) の "melusina" の項にも掲載されている(私が確認したのは大修館書店刊の日本語版)。

初代のスターバックス・ロゴと、木版画板とを比較すると、基本的に同一の図像であることは議論の余地はないが、Michael Krakovskiy ("Deadprogrammer's Cafe" 作成者) も指摘しているように、両者には微妙な、そして重要な違いがある:

  1. 木版画版では、女性像の腹部の膨らみを強調するために入られていたハッチングが、スターバックス・ロゴでは、ほぼ消されている。

  2. 木版画版では、目立っていた臍穴が、スターバックス版では目立たないものになっている。

  3. 木版画板では、深く切れ込んだ二本の尾の境目が、スターバックス版では、なだらかなものになっている。

  4. 木版画板では、微妙に沈痛な表情(特に口元)であるのが、スターバックス版では、微笑している。

基本的に改変は「あからさまに性的な要素を取り除く」と云う方針で行なわれたと思しい。

二つの図像は、基本的に同一だから、もちろん共通点もある訣だが、特に目立つものは:

  1. 胸乳を露出している(両方とも)。

  2. 両手のそれぞれで、二本の尾のそれぞれを支えている。

  3. 王冠を被っている。

  4. 長い髪を背中にたらしている。

あと、もう一つ初代のスターバックス・ロゴの特徴として指摘しておかねばならないのは、その色彩である。それは、焙煎したコーヒー豆を連想させる(seal brown か?)。

Peetslogoちなみに、初代のスターバックス・ロゴと "Peet's Coffee & Tea" の(現在の) ロゴとは、ほぼ同一色である。焙煎コーヒー豆販売店としてのスターバックスが創業した1971年当時の "Peet's Coffee & Tea" ロゴ (もしあったとしての話) が、現在のものと、少なくとも色彩が同一であるかどうかの確認はとれなかったが、スターバックス・ロゴの色彩選択に影響を及ぼした可能性はある。

Il_giornarle_logoスターバックス・ロゴには、もう一つ源流がある。それは、シュルツがスターバックスを離れていた時に経営していた「イル・ジョルナーレ ("Il Giornale") 」のロゴである。円の中央に、ローマ神話のメルクリウス (Mercurius. 英文表記では Mercury) の横顔を配し(翼の付いた帽子らしいものも見える)、その周りを、文字 "IL GIORNALE" と3 + 3 個の星で縁どったものだった。

この星が何を象徴しているのかは、確認がとれなかった。もちろん、メルクリウスは水星をも意味する言葉ではあるが、それとの関連性も不明。更に、話を広げると、一応西洋占星術や錬金術のことも考えなければならなくなるだろうが、今その余裕はない。

注意すべきなのは、シュルツの著作 "Pour Your Heart into It: How Starbucks Built a Company One Cup at a Time") に従うなら、本来は、このロゴが緑色であったことである:

"Our logo reflected the emphasis on speed. The Il Giornale name was inscribed in a green circle that surrounded a head of Mercury, the swift messenger god." [pg. 88] (Note: Please excuse the poor condition of the Il Giornale logo. I scanned the image from a many times photocopied memo from Il Giornarle letterhead.)
私たちのロゴは、素早さの強調を反映したものだった。"Il Giornale" と云う店名が書き込まれた緑色の円が、素早く知らせを伝える神「マーキュリー (Mercury)」の頭部を取り囲むように配置されていた。[第88ページ] (「イル・ジョルナーレ ("Il Giornale") 」のロゴが見づらいことをご勘弁願いたい。この画像は、イル・ジョルナーレのレター・ヘッドから何遍もコピーを繰り返したメモをスキャンして得られたものなのだ。)

Starbucks_logo_198719921987年、スターバックスとイル・ジョルナーレとの統合に応じて、ロゴも変更される。中心となる像は、初代のスターバックス・ロゴに従って「セイレーン」が採用されたが、色はイル・ジョルナーレの緑色が選ばれた。また、扱う商品が変更になったので、縁どりの文字も、"Starbucks Coffee, Tea, and Spice" から "Starbucks Coffee" (そして、星 1 + 1 個) になった。

再び、シュルツの説明を引用するなら:

"To symbolize the melding of the two companies [Il Giornarle and Starbucks] and two cultures, Terry [Heckler] came up with a design that merged the two logos. We kept the Starbucks siren with her starred crown, but made her more contemporary. We dropped the tradition-bound brown, and changed the logo's color to Il Giornarle's more affirming green." [pg. 108]
両社 [スターバックスとイル・ジョルナーレ] と、その文化の融合を象徴するために、テリー・ヘクラーは、その二つのロゴを一つにまとめたデザインを作り上げた。スターバックスのセイレーンは星を付けた王冠を被せて残したが、ヨリ現代風にした。また、ロゴの色は、古めかしい茶色は止めて、イル・ジョルナーレの、ヨリ積極的な感じの緑色へと変更した。[第108ページ]

初代から二代目のロゴへの変更点は、図案の様式化を進めた(「より現代風にした」)だけではない。次のような特徴がある:

  1. 視覚的な厚みを意図的に排除しており、腹部に膨らみは全く感じられない。

  2. 髪の毛を背中に垂らさず、胸の方に垂らすようにしたことで、両乳首を隠した。

  3. 二本の尾の間の境目が実質的になくなっている。

  4. 顔が正対しているため、表情が明白に archaic smile になっている。

ただし、この段階では臍穴は残っていた。また、尾が、全体としての様式化により、水の関わり合いが薄れているのを補う形で、尾の文様が、波形になっている(もっもと、初代の鱗形が失われたと云う見方もできる)。

なお、セイレーンの「星を付けた王冠」には、メルクリウスの「翼が付いた帽子」が名残を留めているのかもしれない。だから、スターバックス・ロゴは、ヒョッとすると、手塚治虫の [ビッグX] や、鳥山明の [Dr.スランプ アラレちゃん] と細い線でつながっていると想像することはできる。

ただし、これに関連して書いておくと、"melusina" (melusine) や "Alchemical siren" は、しばしば冠を被った姿で描かれる。以下を参照:

Starbucks_logo_from19921992年、スターバックスは、再度ロゴを変更する。[二代目] でさえ、性的でありすぎると反発する顧客があったため(ただし風評)という。この年、スターバックスは NASDAQ に株式上場を行なっており、それが影響した可能性もあるだろう。

シュルツは、その著作で "In 1992 we also asked Terry Heckler to revise our logo: She stayed mostly the same but lost her navel. [pg. 309]" (1992年、我々は、テリー・ヘクラーに、スターバックス・ロゴを改訂するよう依頼した。その結果、女性像は、ほぼ元のままだが、臍穴がなくなることになった。[第309ページ]) と言っているが、勿論、他にも変更が加えられている。画像の一部を拡大して、はみ出た部分を切り落としたと云うのが、変更の要旨なのだが、その際、画像の中心を、二代目における胸から、三代目では顎に移している。このため、「風評」云々は別として、たしかに更に性的な含意は削ぎ落とされることになった。

目立つ変更点をまとめると:

  1. シュルツも認めるように、臍穴が見えない。

  2. セイレーンの下半身が、ほぼ見えなくなって、僅かに二本の尾の先端部分が「見切れる」ように移りこんでいるだけになっている。

  3. 尾の文様が、波形からヘリングボーン (herringbone) 風になっている。

Starbucks_logo_original2実は、スターバックスのオリジナル・ロゴと呼ばれるものには、別のパターンがある。ロゴの周囲銘文が "Starbucks Coffee, Tea, and Spice" ではなくて "Starbucks Fresh Roasted Coffee" になっているものだ。

2006年9月にスターバックスが創立35周年記念として、ワシントン州 (本社がある) とオレゴン州 (ワシントン州の南隣にある) 内の店で出すコーヒーのカップに付けてあるロゴを「オリジナルのもの」に差し替えたのだが、その時のロゴは、こちらの方だったらしい。("The Insider: Principal roasts Starbucks over steamy retro logo" 参照)

参考サイト:

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2007年2月23日 (金)

「フォースのともにあらんことを 」("May the Force be with you.") をドイツ語で言うと

検索キーワードから推測すると、「フォースのともにあらんことを 」("May the Force be with you.") をドイツ語で言うとどうなるかを確認すべく、本サイトを訪問された方がいるようだ。ネットでの検索結果を参考にすると "you" をどう解釈するかで、代名詞部分が変化するが、だいたい次のようになるのではないか。

  • Möge die Macht mit euch sein.
  • Möge die Macht mit dir sein.
  • Möge die Macht mit uns sein.
  • Möge die Macht mit Ihnen sein.

日本語に訳すと、どれも「フォースのともにあらんことを 」になってしまう。

英語で考えると、"Möge" は 助動詞 "mögen" の接続法で may に、"die" は the に、"Macht" は Force に、"mit" は with に、"sein" は be に対応する。代名詞部分は "euch" が二人称複数親称 (you)、"dir" は二人称単数親称 (thee)、"uns" は一人称複数 (us)、"Ihnen" は二人称単数及び複数敬称 (you) である。

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2007年2月14日 (水)

Duane Michals の詩 "All things mellow in the mind"

Duane Michals (デュアン・マイケルズ) と云う写真家がいる。この人は、単に写真を撮るだけでなく、そのプリントにちょっとした短文を添えることがあるようで、実際、私が少し気になって買った(数年前、或いは更に以前?) picture postcard (Sidney Janis gallery (閉鎖中) 及び Fotofolio (要登録)) がそれだった。

写真はモノクロ、裸体の男性上半身像で、左手は自らの頭にもたせかけ、右手は頭蓋骨を自分の顔と同じ高さに捧げ持っている。頭蓋骨と男性の顔は、両方とも正面向きだ。

私の持っている postcard ではマイケルズの詩が写真の左側に(恐らく自筆で)書かれているのだが、オリジナルでは、詩のタイトルが写真の上、本体が写真の下に書いてあるようだ(写真だけなら、もう少し大きい画像が、"Thomas Paul Fine Art: MICHALS, Duane (1932- ) All Things Mellow in the Mind" で見られる)。

そこに書かれているのは、こう云う詩である:


ALL THINGS MELLOW IN THE MIND

ALL THINGS MELLOW IN THE MIND,
A SLEIGHT OF HAND, A TRICK OF TIME.
AND EVEN OUR GREAT LOVE WILL FADE,
SOON WE'LL BE STRANGERS IN THE GRAVE.

THAT'S WHY THIS MOMENT IS SO DEAR.
I KISS YOUR LIPS, AND WE ARE HERE.
SO LET'S HOLD TIGHT, AND TOUCH AND FEEL,
FOR THIS QUICK INSTANT, WE ARE REAL.

心愉しかったことの全てや

心愉しかったことの全てや
手練手管も、物のはずみも
そして二人の素晴らしい愛さえも、消えていくのが「ものの運命(さだめ)」。
もうぢき、二人は土の下に行く。そうして二人は見ず知らずになる。

だからこそ、この今の愛おしさ。
君の唇にキスすれば、僕らは確かにここにいる。
そしてしっかり抱き合おう。互いに触れ合い、感じ合う
その時、その時にだけ、確かに僕らは生きている。

ここで、注意しておくと、写真との組み合わせから判断するなら、この詩の "GRAVE" は、「黄泉の国」とか「あの世」の隠喩としてではなく、「人間が骸骨になるところ」と云う直裁な含意があると云うことだ。

デュアン・マイケルズは同性愛者だと云う。そして、そのことを念頭に入れて彼の作品は理解されることがあるようだ。

例えば、ポール・アンソニー・ジョンストン (Paul Anthony Johnston) が、自ら製作した写真シリーズ "SERO-LOGUES" を題材にして、所謂 AIDS の写真表現に及ぼした影響や写真表現の HIV 抗体陽性者への役割を論じた ""SERO-LOGUES:" A COLLABORATIVE APPROACH TO AlDS PHOTOGRAPHIC REPRESENTATION" (YORK UNIVERSITY, NORTH YORK, ONTARIO. JULY 1997) において、マイケルズに HIV 抗体陽性者や AIDS 発症者を被写体にしたことがないと言われて意外に思った (p.68) と書いていることが逆に証明している。

また、米国におけるゲイの共同体である "Radical Faeries" (当初は男性同性愛者のみの共同体だった、現在はそうでもないらしい) に就いての報告記事 (1998 K. Mark Demma) には、シャボン玉を吹きつつ "All things mellow in the mind." と語る HIV 抗体陽性の男性 Dane (Wonder's wife) が登場する。仲間の一人 Elbow が、心臓の外科手術を控えていて不安で堪らないのだけれど、仲間と一緒にいると、それが和らぐと告白したのを受けた言葉らしい。

しかし、私はと言えば、見事に鈍感で、問題のポストカードを見たときは、Hamlet の一場面なぞを連想していた。

この "ALL THINGS MELLOW IN THE MIND" が、彼のどの写真集に収められているかは、確認できなかった。写真集に収められているかどうかも不明だ。ただ、作成年度が1986年/1987年ぐらいらしいことが分かっただけだ。そうすると、"Album : The Portraits of Duane Michals, 1958-1988" あたりか、あるいは素材としてなら "Eros and Thanatos" (発行:1993年4月。Amazon.co.jp では成人指定)かもしれないと云う気もするが、すべて未確認。



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2007年2月10日 (土)

あるグロテスク・ジョーク (伊丹十三 [ヨーロッパ退屈日記] に関連して)

伊丹十三のエッセイ [ヨーロッパ退屈日記] に就いて、もう少し書いておく。

[産婦の食慾] と題する一段は、このようにして始まる。

 シック・ジョークとか、ブラック・ヒューマーとかいった類の、病的で陰惨な笑いがある。たとえばこんなぐあいだ。

 ある参院の一室で、今しがた分娩をすました婦人がベッドに身を横たえている。彼女の顔には、過ぎ去った苦痛と、激しい疲労が、はっきりと跡をとどめているが、しかしそれとても、彼女の顔に誇り高い安らぎの微笑が浮び上ってくるのを覆い隠すことはできなかった。
 この時、ドアが静かに開いて、一人の看護婦が晴やかにはいってくる。彼女の腕の中には、真白なタオルに柔らかく包まれて、赤ん坊が、天使のようなバラ色の頬をして眠っている。母親は待ち兼ねたように手を差し伸べていった。

「あら、わざわざ包んでくれなくてもよかったのに。今すぐここで食べるんだから。」

わたくしにこの話をしてくれたのは、あるホモ・セクシュアルのイギリス人である。そのせいかわたくしには、この小咄を作ったのがどうもホモ・セクシュアルの男のように思えてならないのだ。彼らはこんなふうな他愛ないやり方で、常に女権を失墜させようと企んでいるのである。
--[ヨーロッパ退屈日記] 文春文庫版 pp.64-65

私だったら、このタイプのジョークは「グロテスク」 と形容する。Punch line そのものが、日常的な表現であるために、「あら、わざわさ包んでくれなくてもよかったのに。今すぐここで食べるんだから。」で、「通常なら」祝福されるべき情景である [前振り] が無気味なものに転化するだけでなく、「あら、わざわさ包んでくれなくてもよかったのに。今すぐここで食べるんだから。」で、「通常」 想起される「日常的」情景そのものが無気味なものに転化する。

余談だが、不図思い立って "grotesque jokes" で google 検索してみたら、雑誌のアーカイヴ・データベースである JSTOR (Journal STORage) で [Film Quarterly, Vol. 41, No. 3 (Spring, 1988), pp. 37-40] に掲載された 伊丹十三作品 [お葬式] への批評が見つかった(著者: Ray Sawhill)。基本的に公的機関向けであるらしく、私のようなタダの人には、この JSTOR のサイトに収められた情報には直接アクセスできないようだが、著者本人のサイト "Wiggle Room - Writing on Art and Culture by Ray Sawhill" の方に同内容と思われる記事 "The Funeral, directed by Juzo Itami" が掲載されている(このページは、本稿作成時点では google に引っ掛からないようだ)。そこでは、[お葬式] の幾つかのショットが "grotesque jokes" であると言われている。

ジョークのオリジナルを探すのは、多岐亡羊となるのが普通で、余り意味がないのだが、一応探してみた。

とは言え、勿論、[ヨーロッパ退屈日記] には、[産婦の食慾] の英語版は示されていない。若干の試行錯誤の後、結局作業は punch line を英語に復元して、それでネット検索すると云うものに収斂していった。

ワザワザ説明するまでもないと思うが、punch line の復元の際に指針としたのは、ここで赤ん坊を示す代名詞は "it" であるべきだろうと云うことだ。古臭く、或いは/そして、失礼になりうるとは言え、赤ん坊を受ける代名詞として "it" が、文法上許容されるからこそ(例えば [It (pronoun) - Wikipedia, the free encyclopedia] 参照)、このジョークが成立する筈だからだ。

と云う訣で、("wrap it"|"wrapping it") "I'll eat it" nurse で google 検索すると(勿論、その他のキーワードも確かめてみたが、その話は省略する)、そこから Charles Addams (1912年1月7日–1988年9月29日) が同工の cartoon (一コマ漫画) を描いたと云う逸話があることを知った。チャールズ・アダムズ...

再び余談だが、普通は「アダムス」と表記されることが多いようだ。しかし、私としては有声化の s であることが分かるように「アダムズ」と書きたい(そうでない具体的な理由が出てこない限りの話だが)。こう云うことはゆるがせにしない都筑道夫も、「チャールズ・アダムズ」と書いている。でも、みんな気にしないのだろうな。そう言えば、フェルマー予想解決のニュースが伝わった当初、数学者でさえ "Wiles" を「ワイルス」と表記する人が多くて、自分の書き方(勿論「ワイルズ」)の裏付けが取れず私は腐った想い出がある。まぁ、「こう云うことで数学者をあてにしても仕方がない」と「ワイルズ」にしたが...

とは言え、あまり厳格にもしていられないのだ。例えば、私も news は、「ニューズ」と書くとわざとらしい時などは「ニュース」と表記するし、また、このブログでは、引用との接続をなだらかにしたかったので Asimov も「アジモフ」ではなくて「アシモフ」と書いて、それで良かったかと反省している。

チャールズ・アダムズは、日本では映画 [アダムズ・ファミリー] (1960年代にはテレビ版があって、日本でも放送された) の原作者と云う形でぐらいでしか、一般には知られていないかもしれない。実を言うと、私も、彼の漫画は確かに何度も見た図柄であるのに、何処で見たのか憶えていない。やはり雑誌 "The New Yorker" あたりだろうか? 以前読んだことがある星新一の [進化した猿たち] でも紹介されているらしいのだが、全く記憶がない。

だから Charles Addams に就いて語るべきものを持たないのだが、取り敢えずネット上では彼が描いたと云う一コマ漫画 (以下 "the cartoon") がどのようなものであったか説明されているかというと:

Patriside: No regrets, just rugrats
Tuesday, March 01, 2005
"Don't Bother Wrapping It, I'll Eat It Here"
There's a story, probably apocryphral, regarding the late, great New Yorker cartoonist Charles Addams. The tale involves a particular gruesome cartoon that Addams would submit on a semi-regular basis: a delivery nurse holding up a newborn to a shady-looking man who says, "Don't bother wrapping it, I'll eat it here." Whenever Addams submitted this particular cartoon to the editors at the New Yorker, it was a sure sign he was due for some time chasing butterflies at Bellevue.
--Patriside
「"World Party, Private Revolution" を聴く」と云う副題がある記事の導入部。チャールズ・アダムズは、"The New Yorker" 誌編集部に、時々 the cartoon を提出したことになっている。そう云うときは、決まって暫く後に、「彼は "Bellevue" で蝶を追い掛けて時を過ごした」と云うのだが、この「蝶を追い掛け」のくだりが分からない。"Bellevue" は "Bellevue Butterfly Garden" のことかもしれないが、この施設はアメリカ中西部アイオア州 のベルヴュー (Bellevue) にあり、ニューヨークからは離れすぎている。

"Charles Addams" Written by Linda H. Davis: Publisher: Random House
EXCERPT: Chapter One
The story most often heard concerned a Charles Addams cartoon about a ghoul in a maternity room, come to claim his offspring. "Don't bother to wrap it; I'll eat it here,” he tells the nurse. They said that Addams would have periodic mental breakdowns and begin drawing the gruesome maternity room cartoon. Or he'd redraw "The Skier," his classic 1940 cartoon showing single ski tracks on either side of a tree, as though the skier seen vanishing down the hill has passed right through it. As Addams would begin madly sketching the skier or the maternity ghoul (depending on which version of the story you heard), his New Yorker employer had him carted off in an ambulance to the loony bin.
--Random House Publishing Group | Charles Addams by Linda H. Davis
ランダムハウス社から出ているアダムズの伝記の摘要。アダムズは、精神的に崩壊すると、the cartoon か、「スキーヤー」と云う1940年に描いた別の有名なひとコマ漫画を改めて書いていたと云う。ちなみに、都筑道夫が推理小説 [最長不倒距離] の冒頭部で「グロテスク漫画で知られるアメリカのチャールズ・アダムズに、そっくりの作品があったのを、片岡直次郎はおぼえている」と触れているのが、この「スキーヤー」だろう。

BBC h2g2
Charles Addams - Cartoonist
Though his friends would always attest to his charming, friendly nature, Addams revelled in his notoriety as someone to be worried by. A story that often went around about him was that he'd once drawn a cartoon of an alley-way with a door open ajar. Through the door, a nurse is shown holding a baby, standing in front of a shady-looking man, saying 'Don't wrap it, I'll eat it on the way home.' The story goes that the cartoon was rejected by every editor he ever worked for as being just too much. Whether or not the tale is apocryphal or not has never been proven, but Addams never dissuaded anyone from believing it; he felt anything so dark could only enhance his reputation as an artist prepared to go that little bit further.
--BBC - h2g2 - Charles Addams - Cartoonist - A713891
BBC ウェブサイトでのアダムズの紹介記事。The cartoon は、どの編集者に見せても没になったと云うことになっている。それが、事実であったかどうかは不明だが、アダムズ自身は否定しなかったとのこと。

Carl D. Patterson
My Crowd
Sunday, January 16th, 2005 - Posted in Book Review
Great cartoons that don't always feature the Addams family characters, who were only named when the TV series was created.
I once read that Charles Addams suffered from depression. He was creating cartoons for the New Yorker newspaper and his drawings would get darker and darker, befitting his mood. The staff at the newspaper knew this and one cartoon was allegedly too dark for publication. It depicted an alleyway, a sinister figure, cloaked appropriately, was standing outside a door way. A nurse, standing in a circle of light was holding a baby, wrapped in a blanket. The figure was looking down at the infant. The caption simply read, "Don't wrap it, I'll eat it on the way home". Delicious.
--Carl D. Patterson ≫ Blog Archive ≫ My Crowd
アダムズの著作 "My Crowd" へのコメント。筆者 (Carl D. Patterson?) は the cartoon が、うつ状態のアダムズにより描かれたと云うことを読んだことがあると云う。

"Crude Set for a Short-Term Slide" By Howard Simons: RealMoney.com Contributor
11/15/2005 7:53 AM EST
Legend has it that macabre cartoonist Charles Addams, now better known as the creator of The Addams Family than for his long-running work for The New Yorker, kept a single cartoon in his desk drawer to shoo away editors around deadline. It depicted a maternity ward nurse handing a swaddled newborn over to its father, whose response was the caption, "Don't bother wrapping it, I'll eat it here."
--Crude Set for a Short-Term Slide
原油市場に就いての話の前振り。アダムズは the cartoon を引き出しに仕舞っておいて、締切間際に編集者を追い払うのに使ったと云う。

Carly Simon:Ask Carly
11/29/03
It's the oddest question, because my inspiration had very little to do with anything OTHER than an old New Yorker Cartoon (then in a book of Charles Adams') showing a baby, just born, behind a glass nursery in a hospital. The nurse is holding the baby up for the father to see. He's got a hat on and looks typically tuned in and out at the same time. The caption reads: "Don't wrap it up, I'll eat it here".
Very spooky and Charles Adamsy. I love it. Of course it can mean a whole lot of different things and I took it in a less 'black comedic' direction into the realms of love and romance.
--Carly Simon Official Website - Ask Carly
Carly Simon は米国の所謂シンガーソングライター。1990年に "Don't Wrap It Up" を含むアルバム "Have You Seen Me Lately?" をリリースしている。この文章は、ファンから "Don't Wrap It Up" 作詞のインスピレーションを尋ねられたのに答えたもの。Carly Simon は、the cartoon が出版されていると信じている。また、情景も他の物とは異なり、ガラス張りの新生児室になっている。

EW.com by Entertainment Weekly and Time Inc.
Cover Story: THE WIZARD OF ODD
Posted Nov 15, 1991 | Published in issue #92 Nov 15, 1991
The artist allegedly flirted with insanity several times over the course of his career, with each breakdown signaled by his submission (which The New Yorker invariably refused) of a cartoon showing a vampire in a maternity ward, telling a nurse holding a baby, ''Don't wrap it up, I'll eat it here.'' Addams always denied the story, though he thrived on the public's perception of him as a man a little too close to the edge.
--THE WIZARD OF ODD | The Addams Family (Movie - 1991) | Cover Story | News + Notes | Entertainment Weekly
アダムズの人物像を紹介した記事。アダムズがニューヨーカー誌に the cartoon を、何度が提出して毎回没になったと云う話。彼はその事実を常に否定していたが、そうした風評が彼の成功に役立ったのだと云う。

この Charles Addams に関する逸話は、都市伝説めいたところがあり、彼が実際にそうした the cartoon を描いたとは言い切れないと思う。しかし、描かなかったとも言い切れない。誰も the cartoon を実見したとは書いていないのだが、そのイメージは Carly Simon の物は別にして、明確に同一の物を指していて明確だからだ:「開いた戸口(恐らく、戸口の向こうは明るい筈だ)。そこに立っている看護婦。看護婦に抱かれ、襁褓に包まれた赤ん坊。こちらに背を向けた男の影。」ただ、どちらにしろ、彼の作風からするなら「如何にも」と思われるところがあって(だからこそ都市伝説臭いのだが。「イカサマ」とは「如何にも」と云うことだ)、この「逸話」そのものが、独り歩きしているのだろう。

アダムズ版と伊丹版の時間関係は、私には確かめられなかった。勿論、伊丹版は1960年代まで遡れるだろう。一方、英文版ウィキペディアによれば、アダムズの漫画が "The New Yorker" に最初に採用されたのが 1932年2月6日号、レギュラーとしての採用は1938年以降で、それが彼の死まで続いた。しかし、これだけでは、何も判断できない。もし、伊丹版が先行していて、それなりに有名であったら、アダムズの逸話は成立しなかっただろうと云う憶測は可能だが、現時点ではと何とも言えない。

さて、アダムズ版と伊丹版との基本的な相違は、一方が cartoon で、他方が verbal であることだ。それを別にすると、アダムズ版は、受けとる人物が父親と思しき男性であり、それが立っているのに対し、伊丹版では、受けとるのは母親であり、身をベッドに横たえている。ジョークのドラマツルギーから言えば、アダムズ版の方が、情景の日常性にヨリ近い分、「オチ」における無気味さへの飛躍がヨリ大きい。

ただし、伊丹版は、アダムズ版にはない、と言うか、薄められてしまっている別のグロテスク性を、濃厚に保持している。つまり、「(母)親が子供を喰う」と云うテーマで、これは明確に神話的なものだ。しかし、これは別の機会に語ろう。

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2007年1月31日 (水)

"Liar, Liar, Pants on Fire" 試訳

記事 [英語での火災放送の文例] (2007年1月18日) "10. Code Red" で触れた「子どもの囃し言葉」は:

Liar, Liar. Pants on Fire. Hanging on a Telephone Wire.

と云う物だ(変異例あり)。

取り敢えず訳すとするなら:

ウソつき。ウソつき。火がケツにつき。電話の線にしがみ付き。

あたりか。

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2007年1月30日 (火)

"One for all, and all for one" (「一人は万人のために、万人は一人のために」) に就いて

記事 [「一人ひとりに、それぞれの必要に応じて。一人ひとりが、その能力に応じて。」と「全員が一人ひとりのために。一人ひとりは全員のために。」] (2007年1月26日) で書いた [三銃士 (ダルタニャン物語 第一部)] ("Les Trois Mousquetaires" 1844年) に現われる "Tous pour un, un pour tous." (「全員が一人のために。一人は全員のために。」) の対応英語形は "One for all, all for one" になる。この変異例としては "One for all, and all for one" や "all for one, one for all" 或いは "All for one, and one for all" がある。日本語の「一人は万人のために、万人は一人のために」も、この系統とみなして良いだろう。

"Voyage en Icarie ([イカリア旅行記] 第3版 1845年)" 表紙における "Tous pour chacun. Chacun pour tous." (全員が一人ひとりのために。一人ひとりは全員のために。) が、どう関わるのかは、未確認。


で、取り敢えず話を日本に限ると 「一人は万人のために、万人は一人のために」(変異例:「みんなが一人のために、一人はみんなのために」)や "One for all, all for one" 等は、様ざまな組織及び個人の pet philosophy になっている:

生活協同組合 (生協)
コープこうべ
全国生協連
大学生協
農業協同組合 (農協)。 ただし「"Each for All, All for Each (一人は万人のために 万人は一人のために)"」を採用している。
JA (農協) 東京中央会
JA 全農
JA 全中
その他の協同組合
全労済
労働組合
動労千葉
自治労群馬県本部
自治労横浜
関西合同労組
全日本郵政労働組合 英文による組織紹介のタイトルが "One for all, all for one"
チーム競技
ラグビー (愛知県「岡崎ラグビースクール」)
サッカー (神戸大学体育会サッカー部)
野球 (松坂大輔)
ソフトボール (茨城県東海村「舟石川ソフトボールスポーツ少年団」)
バレーボール (Vリーグ「トヨタ自動車」チーム)
フットサル (フットサルラボ:脱初級者フットサルブログ)
ラクロス (東京女子体育大学・ラクロス部)
駅伝 (99年北大駅伝)
モダンダンス (大東文化大学モダンダンス部)
チアリーディング (福井県 WENDYS)...
バンドスタイル又はシンガーチームスタイルのタレントの features
H.P.オールスターズ: "Hello! Project" のユニット。「ALL FOR ONE & ONE FOR ALL!」は、その楽曲名。
氣志團ちゃんブログ:ONE FOR ALL.ALL FOR ONE. (2006年4月21日)
学校/課外活動のモットー
聖ドミニコ学園小学校(東京都世田谷区)
山口県立豊北高等学校
岡山県立矢掛高校吹奏楽部
学園祭・運動会のテーマ
西九州大学福祉医療専門学校・佐賀調理製菓専門学校の合同学園祭
沖縄キリスト教学院大学・沖縄キリスト教短期大学 学生会2006キリ学祭
横浜市國學院大學幼児教育専門学校“若葉祭”
文教大学付属中学・高等学校学園祭 (東京都品川区旗の台)
神戸山手女子中学校・神戸山手女子高等学校
啓新高校(福井県)
広島県立加計高等学校
大阪産業大学
横浜市立日限山中学校
舞鶴市立城南中学校
高知県立高知追手前高等学校吾北分校
山口県立南陽工業高等学校体育祭...
成人式の標語
秋田県横手市
政治家の看板文句
豊島区議会議員 池田なおひろ (自由民主党)
衆議院議員 後藤田 正純 (自由民主党)
前・衆議院議員 田中慶秋 (民主党)
山口県下関市議会議員 長ひでたつ (公明党)
千葉県浦安市議会議員 辻田あきら
福井県議会議員 のだ富久 (県民連合)
神奈川県知事 松沢成文
長野県下伊那郡下條村議会議員 宮島きよのぶ
衆議院議員 森喜朗 (自由民主党)
ブログのタイトル
多数。無慮数百あるようだ。
個人の「好きな言葉」/「座右銘」
多数。

なにか、こう目眩いがしてくるね。

保険会社も、しばしば「一人は万人のために、万人は一人のために」を標語にする:

その根拠にしているのは、ドイツ語形の "Einer für Alle, Alle für Einen" のようだ。これは、直接にはドイツ(その後米国に移住)の保険学者 Alfred Manes によるらしいが、それが更に由来するものがあるかどうかは、私には不明。

外国での対応表現の使われ方に就いて調べてみるつもりだったが、別の機会を俟つことにする。

    参考になるかもしれないサイト:
  • One for all, and all for one - Wikipedia: 記事中、"One for all, and all for one" をモットーとする団体として具体的に挙げられているのは "Hells Angels" だけである。
  • Panthéon de Paris - Wikipedia: 2002年11月30日に Alexandre Dumas がパリ・パンテオンに改葬された際に、棺にかけられた drap bleu には "Tous pour Un, Un pour Tous " と記されていたと云う (Alexandre Dumas, samedi 30 novembre 2002)。
  • Rugby School Internet Services: rugby football が始まったとされるイングランドの public school "Rugby School" のサイト。"one for all" や "all for one" に就いて特記している様子は見られない。「学校新聞」である "The Grapevine" 2006年2月号に "This term has been a pretty amazing one for all the badminton squads,..." とあるが、これは「今期は、バドミントンチームの全てが素晴らしい成績を残した」と云うこと。
  • Rugby Football Union: 英国ラグビーフットボール協会のサイト。"one for all" や "all for one" に就いて特記している様子は見られない。
  • RugbyRugby: Latest News: ラグビーフットボールの専門サイト中の記事。"one for all and all for one" と云うスローガンに就いての言及がある。
  • Unus pro omnibus, omnes pro uno - Wikipedia: ラテン語。非公式ながらもスイスの伝統的モットー。
  • Trivia for The Truman Show (1998) によれば、映画 "The Truman Show" (1998年) には、"UNUS PRO OMNIBUS, OMNES PRO UNO" が町のモットーとして登場する。この映画は、1967年のイギリステレビドラマシリーズ "The Prisoner" (「プリズナーNo.6」) を意識している。
  • Solidarität im Verfassungsstaat:「立憲国家における団結」"Einer für Alle, Alle für Einen" や Alfred Manes の話が出てくる。副題: "Grundzüge einer normativen Theorie der Verteilun" は「分配の標準理論の基本的特徴」と言ったところか。
  • 集団主義 - Wikipedia 曰わく: 「One for All , All for One」(1人はみんなのために、みんなは1人のために)というスローガンは、個人主義的な成員に、心理的に集団と一体化しよう、と呼びかける理念・イデオロギーで、1844年にイギリスで生活協同組合運動が発足したときに考案されたもの。これを西欧的集団主義と把握する考え方がある。北朝鮮はこのスローガンを愛用し、全体主義批判に対し、自国は集団主義であると反論する。
  • 朝鮮民主主義人民共和国社会主義憲法: 第5章 [公民の基本権利及び義務] 第63条 朝鮮民主主義人民共和国において公民の権利及び義務は、「1人はみんなのために、みんなは1人のために」という集団主義原則に基づく。
  • Rochdale - Wikipedia: イングランド西北部の都市。協同組合運動 (cooperative) 発祥の地。
  • Rochdale Principles - Wikipedia: 初期協同組合運動の原則。"one for all, all for one." に類する箇条は見当たらない。
  • Statement on the Co-operative Identity - Wikipedia: "International Co-operative Alliance" (ICA 国際協同組合同盟) による協同組合運動宣言。

ついでに書いておくと "one for all, all for one." 及び "one for all, and all for one." に対応するロシア語表現は,それぞれ "Один за всех, все за одного." 及び "Один за всех и все за одного." また、イタリア語形は "Uno per tutti, tutti per uno." 及び "Uno per tutti e tutti per uno."

"Один за всех" "все за одного" が、Сергей Михайлович Эйзенштейн (セルゲイ・エイゼンシュテイン)の 映画 "Броненосец Потёмкин" (「戦艦ポチョムキン」)に出てくるらしいが、未確認(ただし "Battleship Potemkin: Scenario and script by Sergei Eisenstein" 参照)。

"One for all, all for one." は、「ユートピア/革命の昂揚」の指標であるのと同時に、「ディストピア/革命の幻滅」隠蔽の指標でもあると言うべきか。

いみじくも、アレクサンドル・デュマ・ペール (Alexandre Dumas) は、このあたりの機微を、アトスとアラミスに「手を差し出して誓え!」と迫られたポルトスが、「ブツブツ口ごもりながらも、周りの勢いに気圧されて」(Vaincu par l'exemple, maugréant tout bas)、ダルタニャンとの四人で「全員が一人のために、一人は全員のために」と唱和したと、書いていることを忘れるべきではないだろう( [ダルタニャン物語 第一部「三銃士」"Les Trois Mousquetaires"] 第9章)。


    最後に、各国語おける問題の標語を改めてまとめておこう(主な変異例がある場合には、それも付ける):
  • フランス語: "Tous pour un, un pour tous."

  • 英語: "One for all, all for one." ("One for all, and all for one." )

  • ドイツ語: "Einer für Alle, Alle für Einen"

  • 日本語: 「一人は万人のために、万人は一人のために。」(「みんなは一人のために、一人はみんなのために。」)

  • イタリア語: "Uno per tutti, tutti per uno." ("Uno per tutti e tutti per uno.")

  • ラテン語: "Unus pro omnibus, omnes pro uno"

  • ロシア語: "Один за всех, все за одного." ("Один за всех и все за одного.")


    補足
  • スペイン語: "uno para todo, todo para uno." ("uno para todo y todo para uno.")

  • オランダ語: "Een voor allen, allen voor een." ("een voor allen en allen voor een.")

  • ポルトガル語: "um para todos, todos para um." ("um para todos e todos para um.")

  • 中国語形: "我為人人,人人為我" らしい。(中国語ウィキペディアのスイスの項 "瑞士" による。) "one" には「我」、"all" には「人人」が当てられているのが興味深い。

  • ハングル: "전체는 하나를 위해, 하나는 전체를 위해" 「チョンチェヌン ハナルル ウィフィェ, ハナヌン チョンチェルル ウィフィェ」か? (ハングル版ウィキペディアのスイスの項 "스위스" による。"전체"「チョンチェ」は「全体」の意、"는"「ヌン」は主題を表わす格助詞、"하나"「ハナ」は数詞「一」、"를"「ルル」は目的格助詞、"위해"「ウィフィェ」は目的を表わす用言「為である」。)


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2007年1月22日 (月)

メモ: John Lennon "Happy Christmas (War Is Over)" 補足 その2


John Lennon の"Happy Christmas (War Is Over)" 歌詞の技法で、更に付け加えておくと、"so" の使い方が面白い。


歌詞自体が、"So this is Christmas" と、"so" で開始しているが、これは「そう云う訣だから (and for this reason; therefore)」を意味する接続詞。あたかも話の途中であるかのように始まって聞き手の注意を引く方法だ。ただ、そのままでは聞き手の「宙ぶらりん感情」 (suspense) が解消されないので、手早く第1スタンザの4行目で "so this is Xmas" を繰り返して、「一年がが終わって、旧年になり、新年が始まろうとしている」と云う文脈が明らかにされる。

第3スタンザ4行目の "so" は、強意の副詞:「それほどまでに (to such a great extent)。非常に (extremely)」。単純な強意ではなく、「それほどまでに (to such a great extent)」として解釈するならば、"The world is so wrong" は、「この世は(あなたも知っているように、それほどひどく)間違っている」と云う意味になる。

第3スタンザ5行目の "so" は、やや微妙だが、 前行の "so" と相俟って、同程度を表わす副詞「匹敵する程度に (to the same extent)」になっていると、私は思う。「この世はひどく間違っている」から「それに負けないくらいに素晴らしいクリスマスを」膚の色を超えて全ての人びと (black, white. yellow or red) にと云うのが、"And so happy Christmas" の含意だろう。

つまり、John Lennon は "Happy Christmas (War Is Over)" の中で "so" を繰り返し使いつつも、その意味/機能をに変化を持たせて、文飾としているのだ。

取り立てて珍しい技法ではないが、John Lennon の手さばきは、稚拙ではない。

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2007年1月20日 (土)

メモ: John Lennon "Happy Christmas (War Is Over)" 補足

たいしたことではないが、[メモ: John Lennon "Happy Christmas (War Is Over)"] (2006年12月22日) で書くつもりでいながら、失念してしまったことを補足する。

それは、"Happy Christmas (War Is Over)" 歌詞の「サビ」の中に入っている "A very Merry Christmas / And a happy New Year" と云う一節のことだ。周知のように、これは Season's Greeting の定型文である。格式通り、不定冠詞を、それも丁寧に2つ使っている。

原詩において、私が「巧い」と一番感心したのが、この点なのだ。

私は、この歌自体が、ちょっと長い Season's Greeting になっていると考えている。

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