以前、花見をしている時に「桜の花は本当にきれいな正五角形(注1)だね」と言ったら、風情のない人だと笑われたことがあった。確かに、桜の花びらには微妙な色合いや形、そして香りに加えて、散りゆく美しさがある。花を愛でる和歌や俳句は数限りないが、そのなかに「正五角形」という言葉が使われたことはおそらく一度もないであろう。科学者特有の美意識は、風流とはかなり異質なものなのだと悟った。
科学において本質以外を切り捨てるためには、大胆な抽象化と理想化が必要である。桜の花びらのたくさんの特徴の中から、「正五角形」という形だけを取り出すこと。これが抽象化である。実際に数学的な意味で完全な正五角形を示す花びらは少ないだろうが、そこにはあまりこだわらない。これが理想化である。
自然界で正五角形のような対称性を示すためには、必ず規則的な法則があるはずである。花の場合、品種によって花弁(注2)の回転対称性が遺伝子で決定されていることは間違いないから、うまくこの遺伝子を突きとめられれば、花の形を決める普遍的な法則が見つかるに違いない。このように、抽象化と理想化によって自然現象は単純に整理でき、普遍的な法則を見つける助けになる。
(酒井邦嘉『科学者という仕事』による)
(注1)正五角形:五つの辺の長さが等しい五角形
(注2)花弁:花びら
AI translation, cross-checked between two models.
Once, while viewing cherry blossoms, I remarked, “Cherry blossoms really form beautiful regular pentagons,” and people laughed at me for having no sense of poetic charm.(注1) Certainly, cherry blossoms possess subtle colors and shapes and a fragrance, as well as the beauty of scattering as they fall. There are countless waka and haiku poems celebrating flowers, but the phrase “regular pentagon” has probably never appeared in any of them even once. I realized that the aesthetic sensibility peculiar to scientists is quite different from traditional poetic refinement.
In science, bold abstraction and idealization are necessary in order to strip away everything that is not essential. It means extracting only the shape of a “regular pentagon” from the many characteristics of a cherry blossom. This is abstraction. In reality, few blossoms probably form a mathematically perfect regular pentagon, but we do not concern ourselves too much with that. This is idealization.
For symmetry such as that of a regular pentagon to appear in nature, there must be some orderly law behind it. In the case of flowers, there is no doubt that the rotational symmetry of the petals is genetically determined according to the variety, so if we can successfully identify this gene, we should be able to discover a universal law governing flower shape.(注2) In this way, abstraction and idealization allow natural phenomena to be organized simply and help us discover universal laws.
(From Sakai Kuniyoshi, “The Work of a Scientist”)
(Note 1) Regular pentagon: a pentagon whose five sides are equal in length
(Note 2) Petal: a flower petal
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