鈴木信三 教授

理学部 数理科学科

石田研究室

想像の数「 i 」が、宇宙の美しさを描きだす。

二乗してマイナスとなる「虚数」ーーー16世紀、この新しい「数」の概念が誕生したときには、役立たずの想像上の数字(imaginary number)として、名だたる数学者たちも長く、受け入れられずにいた。しかし、現代文明は今や虚数「 i 」なしには成り立たない。航空機やロケットの設計に欠かせない流体力学やコンピュータ社会を支える電磁気学、現代物理学の土台となる量子力学においても、虚数「 i 」は重要な役割を果たす。京都産業大学石田研究室では、そんな虚数を含む複素関数が生みだす不思議の世界を探求する。コンピュータをツールに複素平面上に図形を描き、その美しさに隠された、この宇宙を支配する新たな数式を探す。

想像の数「 i 」が、
宇宙の美しさを描きだす。

二乗してマイナスとなる「虚数」ーーー16世紀、この新しい「数」の概念が誕生したときには、役立たずの想像上の数字(imaginary number)として、名だたる数学者たちも長く、受け入れられずにいた。しかし、現代文明は今や虚数「 i 」なしには成り立たない。航空機やロケットの設計に欠かせない流体力学やコンピュータ社会を支える電磁気学、現代物理学の土台となる量子力学においても、虚数「 i 」は重要な役割を果たす。京都産業大学石田研究室では、そんな虚数を含む複素関数が生みだす不思議の世界を探求する。コンピュータをツールに複素平面上に図形を描き、その美しさに隠された、この宇宙を支配する新たな数式を探す。

Toward the unknown Universe

-Challenging Voice-  学生インタビュー

コンピュータを使った実験数理の手法で

私が担当する「特別研究※」では、複素数を用いた複素力学系と等角写像の問題に取り組んでいます。数学の魅力は答えを見つける“発見の喜び”にありますが、複素解析学は絵を描いて答えを探します。したがってこの分野は、コンピュータによって図形が描けるようになってから飛躍的に進歩しました。この研究室でも、「実験数理」と呼ばれる方法で学生たちはコンピュータで図形を描き、そこから発想する力を育てています。大切なのはまず、自分で考えること。現象の背景を予想し、実際にコンピュータで計算してみる。そして予想と結果が合うまで実験を繰り返し、最終的な定理に迫っていきます。
※特別研究では、教員の指導を受けて研究を深め、各自が研究テーマを設定し、卒業論文を仕上げます。理学部における4年間の学びの集大成となります。

i 」が宇宙像を変えつつある

航空機やロケットの設計に欠かせない流体力学やコンピュータ社会を支える電磁気学など、物理学や工学の世界でも虚数「 i 」は重要な役割を果たしています。また、複素解析学のひとつである等角写像は、戦前から航空機の翼の設計などへの応用が試みられてきました。今日では、複素数は現代物理学の土台となる量子力学に組み込まれ、宇宙や物質の存在や起源を語る上でも欠かせないものとなっています。

社会を生き抜く武器を携え、
羽ばたいてほしい

京都産業大学理工学部は、教授と学生の距離が近いことがひとつの特長だと思います。1・2年次の学生にも気軽に質問してもらえる環境を整え、その一貫として、ランチタイムに教授と学生が一緒に話をする機会なども設けています。学生には、そんな開かれた環境の中でのびのびと研究に打ち込み、自ら考え、課題を発見する力、そして粘り強く答えに近づこうとする本物の強さを育んでほしい。それは将来、あなたが社会を生き抜くうえで強力な武器となるはずです。ここで、確かな知識と社会人基礎力を養い、社会に大きく羽ばたいてほしいと願っています。

Challenging Voice

「興味、関心を広げる環境と
多くの支えが学びの意欲に!」

数理科学科4年

堀田 隼冬さん

数学が好きで、教員免許を取得できる京都産業大学への進学を決めました。数学の面白さは、順序立てて答えを導き出していくところにあると思います。そうやって一つの難問をクリアできた時には、新しい世界に立ったようで、達成感は何にも代え難い魅力です。私は、もともと微積分に関心をもっていましたが、プログラミングの授業を受ける中でコンピュータを使った実験数学の分野へ興味が広がり、4年次の「特別研究」で石田先生の研究室を選択。今は基礎を学んでいますが、最終的には複雑な領域でのディリクレ問題※に挑戦していきたいと考えています。理工学部は先生と学生の距離が近く、週2回のランチタイム・トークでは、先生方が授業や研究の疑問にはもちろん、どんなことにも親身に相談にのっていただけます。おかげで、疑問や悩みを抱え込むことなく学びを進めることができます。私もいつか、そんな子どもたちの心に寄り添える教員になりたい。そして、私が数学の面白さに魅了されたように、子どもたちの興味を引き出し、学ぶ楽しさを伝えていければと考えています。


※ディリクレ問題…境界上の関数が与えられた領域の内部で調和となる関数を求める問題のこと。コンピュータを用いた数値計算(連立方程式、ランダムウォークなど)によって、ディリクレ問題を解くことができる。

※学年表記は取材当時(2015年)のものです。

HOME

京都産業大学についての詳細な資料をご希望の方は、「資料請求」よりご請求ください。

資料請求