【Python】物理学の未解決問題を「バグ」と断定し、Pythonで「宇宙の仕様」を勝手にリファクタリングしてみた

Last updated at 2025-12-04Posted at 2025-12-04

はじめに：宇宙というレガシーコード

物理学の専門書を読んでいると、エンジニアなら一度はこう思ったことがあるはずです。 「この仕様、複雑すぎないか？もっとシンプルに実装できるだろ」 と。

相対性理論と量子力学が統合できない（互換性エラー）
観測するまで値が決まらない（Null参照？）
ダークマターが見つからない（メモリリーク？）

これらは物理学では「未解決問題」や「パラドクス」と呼ばれますが、システムエンジニアの視点では単なる 「バグ（または仕様の不整合）」 に見えます。

そこで、 「もし宇宙が有限のリソースで動くデジタル計算機だとしたら？」 という仮定のもと、これらの物理現象をPythonとSQLで再実装（リファクタリング）してみました。

すると、 驚くべきことにバグが直り、既存の物理学では説明できない「奇妙な挙動（仕様）」が見つかりました。 本記事は、そのデバッグ記録と、ブラウザで動く検証アプリの紹介です。

1. 📉 Gravitational Redshift (重力赤方偏移)

〜相対性理論を「処理落ち」として実装する〜

アインシュタインは「重力が強い場所では時間が遅れる」と言いました。これを幾何学（ゴムシートの歪み）として理解するのは直感的ではありません。

しかし、 「サーバーのCPU負荷」 として実装すると、一発で理解できます。

質量 ($M$): 計算の複雑さ（オブジェクトのポリゴン数）
重力 ($G$): 計算リクエストの集中による 「処理落ち（Lag）」

物質（高負荷なオブジェクト）がある場所では、宇宙サーバーの処理が追いつかず、FPS（フレームレート＝時間の進み）が低下します。 時間が遅れているのではなく、画面更新（Update）が遅れているのです。

実装コード（不感帯の発見）

もし宇宙が連続体ではなく、デジタル計算機なら、必ず 「最小単位（ピクセル）」 が存在するはずです。重力によるエネルギー変化が、最小単位（プランクスケール）を下回った場合、 int型へのキャスト（切り捨て） が発生するはずです。

import numpy as np

def simulate_discrete_redshift(delta_phi):
    # 宇宙の最小エネルギー単位（トイモデル用の係数）
    STEP_SIZE = 1.0 
    
    # 既存理論（連続的に変化する：float）
    y_analog = delta_phi 
    
    # デジタル宇宙論（最小単位で切り捨てが発生する：intキャスト）
    # エネルギー変化がステップ未満なら、赤方偏移は起きない（不感帯）
    y_digital = np.floor(delta_phi / STEP_SIZE) * STEP_SIZE
    
    return y_analog, y_digital

このコードを実行すると、既存の物理学では「直線」になるグラフが、 「階段状」になります。 もし、次世代の高精度な光格子時計でこの「階段（不感帯）」が観測されれば、 「宇宙はデジタル計算機である」 ことが証明されます。

2. 🕶️ Quantum Eraser (量子消しゴム)

〜因果律の逆転を「SQLのWHERE句」で実装する〜

「未来の観測が過去の結果を変える」とされる量子消しゴム実験。
これも、 「宇宙＝データベース」 と考えれば、単なる 「検索クエリ」 の話になります。

過去: 粒子がスクリーンに着弾した（データは INSERT 済み。ただし暗号化されている）。
未来: 人間が検出器 D1 で観測した（検索キーを取得した）。

物理学者はこれを「因果律の逆転」と呼びますが、エンジニアはこれを 「フィルタリング」 と呼びます。

-- 物理学者の言う「過去改変」の正体
-- 未来の観測結果（Detector = 'D1'）をキーにして、過去のログを検索しているだけ

SELECT * FROM Universe_Log 
WHERE Hidden_Tag = 'Type_A' -- D1で見つかるタグ

全データ（ノイズ）の中から、特定のタグ（D1）がついたデータだけを SELECT したら、干渉縞というパターンが見えた。

それだけのことです。

データは書き換わっていません。
見え方が変わった（Viewが生成された）だけです。

3. 📦 Schrödinger's Cat (シュレーディンガーの猫)

〜重ね合わせを「非同期処理（Lazy Loading）」として実装する〜

「箱を開けるまで、猫は生と死が重なり合っている」

これもエンジニア視点では 「クライアントへのデータ転送が完了していないだけ」 です。

サーバーサイド（宇宙）: 毒ガスが発生した時点で、猫のステータスは DEAD にコミット（確定）されています。これを 「ヘッドレス実行」 と呼びます。
クライアントサイド（人間）: まだサーバーからデータを取得していないので、値は Unknown（またはローディング中）です。

# サーバー側の処理（ヘッドレス実行）
def server_process():
    # 人間が見ていなくても、物理法則（ロジック）通りに確定する
    cat_status = random.choice(['ALIVE', 'DEAD'])
    return cat_status

# クライアント側の処理（観測）
def client_observe():
    # 箱を開ける ＝ 確定済みのデータをFetchする
    # 「見ることで決まる」のではなく「見て初めて知る」
    result = fetch_data_from_server()
    print(f"Cat is {result}")