こんにちはピヨたけです。
マクスウェルの悪魔って、結局どういうものなのでしょうか。
物理学の解説を読んでも、どうもよく分からない。今回の考察は、そんな疑問から始まりました。
その意味を一つずつ考えていくと、『帝都聖杯奇譚 Fate/type Redline』に登場するキャスターと、赤城奏丈の能力が気になってきます。そして、帝都が消えた日付まで考えたところで、それまでの仮説がうまくつながらなくなってしまいました。
今回は全4回の考察の第1回です。物理学の疑問から出発して、奏丈が訪れた帝都の歴史にたどり着くまでを、考えた順番に整理していきます。
【ネタバレあり／既読者向け】 本記事ではキャスターの真名、奏丈の能力、『帝都戦記』の変化、帝都消滅、第三次聖杯戦争と今回の第四次聖杯戦争に触れます。旧作『コハエースGO 帝都聖杯奇譚』の設定にも言及します。以下は作中の手掛かりをもとにした個人の考察であり、真相を確定するものではありません。
すべては「マクスウェルの悪魔って何？」から始まった
まず、マクスウェルの悪魔は、自然界で見つかった生き物ではありません。物理学の法則を考えるために想定された、思考実験の中の存在です。
気体の入った箱を、壁で左右に仕切るところを想像してみてください。最初は両側とも同じ温度ですが、分子一つひとつを見ると、速く動いているものも、遅く動いているものもあります。
その壁に小さな扉を付け、悪魔が分子の動きを見ながら開け閉めします。速い分子を片側へ、遅い分子を反対側へ集めるわけです。
すると、一方は温かく、もう一方は冷たくなる。この温度差を使えば、熱機関を動かして仕事を取り出せそうです。
ここで疑問になります。
悪魔が分子を選り分けるだけなら、同じことを繰り返して、ずっと仕事を取り出せてしまうのではないでしょうか。
どうして永久機関のように見えるのか
この思考実験の焦点は、均一な温度の気体から、ほかに何の変化も残さず、繰り返し仕事を取り出せるか、という点にあります。
もしそれができるなら、熱力学第二法則に反してしまいます。
エントロピーという言葉でいえば、外部とのやり取りがない系全体のエントロピーは減らないはずです。それなのに、悪魔が分子を選別すれば、気体のエントロピーを減らせるように見える。そこに、この思考実験の不思議さがあります。
ただし、箱の中の気体だけを見ていてよいのでしょうか。分子を見分けている悪魔も含めて、考える必要があります。
情報を処理することにも物理的な代償がある
「悪魔が扉を動かすのにもエネルギーが必要なはず」と説明するだけでは、どの操作が問題なのかが曖昧なままです。
ここで関わってくるのが、情報を記録する仕組みです。
分子の状態を覚えるには、記憶を担う物理的なものが必要になります。同じ記憶装置を使って選別を繰り返すなら、そこに残った記録を消して、使える状態に戻す工程まで含めなければなりません。
このとき、異なる記録を同じ初期状態へ戻す、論理的に不可逆な情報消去には、周囲のエントロピーを増やす代償があります。これがランダウアーの原理に関わる話です。
大事なのは、情報を見たり測ったりした瞬間に、必ず一定の熱が発生する、と説明するわけではないこと。観測と、記憶を消去して装置を元に戻す操作は分けて考えます。
気体だけでなく、悪魔の記憶や周囲まで含めると、第二法則を破って仕事を取り出し続けられるわけではない。そう整理すると、悪魔だけを特別扱いしていたところが見えてきます。
参考：Bennett「The thermodynamics of computation—a review」（1982）
キャスターの真名がマクスウェルの悪魔だった
ここからFateの話につながります。
『帝都聖杯奇譚』に登場するキャスターの真名が、このマクスウェルの悪魔なんですよね。科学者のマクスウェル本人ではなく、思考実験の中の悪魔です。
私がまず手掛かりにしたのは、旧作『コハエースGO 帝都聖杯奇譚』についての、悪魔の概念を否定できない時代では倒すことが難しい、という設定でした。
この理解を出発点にすると、1945年という時代そのものが、キャスターの厄介さに関わっていることになります。
現実の科学では、情報消去の代償を扱うランダウアーの研究は1961年、先ほどのベネットの論文は1982年です。1945年から見れば、どちらも未来の研究になります。
熱力学第二法則自体は1945年にも知られていました。そこからさらに、情報を記録・消去する仕組みを含めて悪魔の問題を考える研究が進んでいったわけです。
そこで気になるのが、2020年から来た奏丈です。
1945年の人々には手が届かなかった知識を、未来から来た人間なら持ち込めるのではないか。もしそれがキャスターへの対抗手段になるなら、奏丈が現代人であることにも意味が出てきます。
奏丈自身の知識がどこまで及ぶかはともかく、1945年の人間とは異なる時代に生まれたということが、ここでは一つの鍵になりそうです。
ただ、科学的な説明と、サーヴァントの概念的な能力をどう攻略するかは、少し分けて考えたいところです。
旧作での概念的な性質が『Redline』でも働いているなら、奏丈が未来から持ち込んだものは、悪魔にとって思わぬ突破口になるのかもしれません。
そう考えると、奏丈が現代から呼ばれたこと自体が、物語の重要な仕掛けに思えてきます。
奏丈が物体の運動速度を変えられる意味
もう一つ、私が気になったのは奏丈の魔術でした。
奏丈は、物体の運動速度を変える魔術を使うことができます。この能力が、マクスウェルの悪魔に関係しているのではないでしょうか。
悪魔の思考実験では、速い分子と遅い分子を選り分けます。一方の奏丈は、対象の速さに干渉する。
どちらも「速さ」に関わる存在。私は、この重なりが気になりました。
思考実験の悪魔がするのは、速い分子と遅い分子を見分けて、通す方向を選ぶことです。一方、奏丈は対象そのものの速度に干渉します。
もちろん、物体全体の移動速度と、内部の分子一つひとつの熱運動では話が違います。それでも、両者の能力を並べると、同じ「速さ」という言葉が妙に引っかかるのです。
速度の変化を考えるうえでは、運動エネルギーの扱いも確認点になります。減速したときのエネルギーはどうなるのか。加速するときは何が補っているのか。
このあたりは魔術の詳しい仕組みを考える余地もありますが、いま注目したいのは、こうした能力がなぜ奏丈に与えられているのかという点です。
それでも、未来から来た主人公が、悪魔の思考実験と接点のある魔術を持っている。この組み合わせには、何か意味があるのではないかと思ったのです。
この段階では、未来の九十九が悪魔への対抗手段を用意して、奏丈を過去へ送り込んだのではないか、という仮説も考えました。
祖母が経験した悲劇を、孫が変えに行く。そう考えれば、奏丈の能力と時間移動がつながりそうです。
ところが、ここで一つ、大きな問題が出てきます。帝都が消えたのは、いつだったのでしょうか。
消えたはずの帝都が、なぜ8月には残っているのか
奏丈が知っている歴史では、1945年5月8日に帝都が消滅し、その跡地は海になっています。
ところが、奏丈が到着したのは1945年8月の帝都です。そこで行われているのは、今回の第四次聖杯戦争です。
この二つを並べると、話が合いません。
| 奏丈が知っている歴史 | 奏丈が到着した状況 |
|---|---|
| 1945年5月8日に帝都が消滅した | 1945年8月にも帝都が存在し、第四次聖杯戦争が行われている |
| 現代では帝都の跡地が海になっている | 奏丈たちは帝都で聖杯戦争に関わっている |
奏丈が過去へ行き、そこで行動して未来を変える。最初は、その流れで考えていました。
でも、8月に到着した奏丈が、その後の行動だけで5月の事件を防いだ、という説明では順番が逆になってしまいます。
奏丈が到着したときには、帝都がすでに存在しているのです。
ここで気づいたのは、奏丈が歴史に干渉する前から、何かが違っていたということです。
未来の九十九が奏丈に対抗手段を持たせたとしても、それより前に何が起きたのでしょうか。帝都消滅より後の8月に、なぜ帝都が残っているのか。考えるべき謎は、むしろここから増えていきました。
沖田の召喚と奏丈の到着は同じ場面ですが、ほかのサーヴァントの動きまで一斉に始まったわけではありません。注目したいのは聖杯戦争の開始時点よりも、5月と8月の順序なのです。
5月8日とドイツ降伏――気になる日付の近さ
時系列を考えている途中で、もう一つ気になったことがありました。1945年5月は、ドイツが降伏した時期でもあります。
史実では、5月7日に署名されたドイツ軍の降伏文書により、戦闘停止は5月8日23時01分（中央ヨーロッパ時間）と定められました。日本時間では翌9日の朝にあたります。帝都消滅と同時刻というわけではありませんが、時期の近さは気になるところです。
それでも、第三帝国の陣営が関わる物語で、帝都消滅の日付が欧州における降伏の日に近いことは気になります。何か関係があるのではないか。そう考えたことが、次の手掛かりを探すきっかけになりました。
そこで、第三帝国の陣営が当時どう動いていたのか、そして聖杯戦争にどう関わっていたのかを考えてみることにしました。
日付の近さから、奏丈が来る前の歴史に何か手掛かりがないか探してみます。
1943年の第三次聖杯戦争を調べたが、考察は行き詰まった
そこで目を向けたのが、2年前の1943年に行われた第三次聖杯戦争です。
まず、二つの戦争を区別しておきます。第三次は1943年、奏丈たちが参加している第四次は1945年です。前回の第三次では、信長（アーチャー）以外のサーヴァントが消失したとされ、聖杯も突如姿を消しています。それからわずか2年後、聖杯が再び現れて第四次が行われている。この異常な経緯も、考察から外せません。
第三次聖杯戦争では、聖杯が本来の願望器として使われなかったのではないか。もしそうなら、それが1945年の事件と関係しているのかもしれません。
ここから、第三次の結末と1945年の帝都消滅に何らかの関係がある、という仮説を検討していきました。
比較する材料になったのが、旧作の聖杯爆弾という設定でした。聖杯を願望器としてではなく、兵器として利用するという発想です。
もし帝都を消したものも聖杯を利用した兵器だったとしたら。そして、第三次聖杯戦争の後に聖杯が使われた歴史と、使われずに残った歴史があるとしたら。
それなら、奏丈が到着する前から帝都の状態が違っていたことを説明できるのでは、と考えました。
旧作にある「聖杯を兵器として使う」という発想を、『Redline』の帝都消滅を考えるための手掛かりにしてみたわけです。
勝者を変えても、分岐の理由は分からない
さらに、第三次聖杯戦争の結末そのものが違った可能性も考えました。
奏丈が生まれた歴史では九十九がその戦争に参加し、悪魔と遭遇していた。そこで悪魔が最後まで残ったのだとしたら、未来の九十九が対抗手段を研究した理由も説明できるのではないか。
一方、奏丈が訪れた側では信長が残る、別の結末になっていたとする。これは当時検討した仮説です。
しかし、そう考えると、新しい疑問が出てきます。
そもそも、どうして第三次の結末が変わったのでしょうか。1943年の聖杯の扱いが、2年後の5月8日の消滅にどうつながるのでしょうか。そして、未来の九十九は、異なる歴史の8月に何が起きると知っていたのでしょうか。
説明したいことのために、まだ描写で確かめていない条件が増えてしまいます。
振り返ると、悪魔の勝利、九十九の参戦、別の歴史へ送り込む計画と、次々に前提を積み重ねていました。しかも、信長が現界を続けたことと、聖杯が願望器として完成したことは別の話です。
これでは、矛盾を解いたつもりで、別の説明できない部分を増やしているだけです。
私はここで、このままでは矛盾だらけで考察にならない、と一度立ち止まりました。第三次の勝者が異なる二つの歴史という案は、答えとして採用せず、見直すことにしました。
旧作の答えを、そのまま持ってくることもできない
それなら、リメイク元の『コハエースGO 帝都聖杯奇譚』に答えがあるのでしょうか。
旧作の展開は比較する手掛かりになります。一方、『Redline』は赤城奏丈を新たなマスターに据えて描き直した作品です。これはKADOKAWAの作品紹介でも紹介されています。
旧作の決着をそのまま当てはめると、新たに登場した奏丈と、彼が持ち込んだ時間の矛盾が置き去りになってしまいます。
旧作の設定を使えば話がつながりそうな部分と、『Redline』の描写から確かめなければならない部分を、分ける必要がありました。
本の変化と、奏丈の身体に戻って考える
そこで、もう一度『Redline』の描写に目を向けます。
気になるのは、奏丈が持ち込んだ『帝都戦記』の記述が変わること。そして、九十九が危機に陥る場面で、奏丈の身体が透けて消えかけることです。
仮に、元の歴史とは完全に独立した別世界へ移動しただけなら、なぜ九十九の危機が奏丈自身にまで影響するのでしょうか。
この描写は、二つの歴史をただ切り離して考えることの難しさを示しているように思えます。少なくとも、奏丈の生まれた未来とのつながりまで説明する必要があります。
『帝都戦記』についても、最初から決まった未来を示す本というより、起こる出来事に応じて記述が変わっている、と考える方がしっくりきました。
その仕組みを探るために、もう少し本そのものに注目してみます。
さらに、ここでも一つ、前提を確かめ直す必要がありました。奏丈が到着したのが8月だからといって、『帝都戦記』に書かれていた戦いまで8月だったと言えるのでしょうか。
そこで、『帝都戦記』に書かれた戦いの日付と、奏丈が到着した8月を同一視する考えもいったん外しました。
原作に描かれていることから、もう一度組み立て直してみようと思います。
今回の結論――奏丈が来る前に変わっていた歴史
マクスウェルの悪魔とは何なのか。その疑問から、奏丈の能力と、帝都の歴史にまで話が広がりました。
悪魔の思考実験を理解すると、未来から来た奏丈と、物体の速度を変える魔術には、キャスターへの対抗を考える手掛かりがあると感じました。
そして、今回いちばん大きかったのは、奏丈が到着してから歴史が変わった、という説明だけでは足りないと気づいたことです。
5月8日に帝都が消えたという歴史と、8月にも帝都が残っている状況。この二つを前提にするなら、奏丈が到着する前から、すでに何かが違っています。
第三次聖杯戦争で聖杯が使われたのか、勝者が異なる歴史があるのか。そんな仮説も検討しましたが、分岐の理由がつながらず、いったん取り下げました。
今回の収穫は一つ。奏丈が来る前の違いと、来てから起きた変化を分けて考える必要があるということです。
次は、記述が変わる『帝都戦記』と、九十九が残した砂時計は何なのか。この二つを、奏丈自身に起きている異常と合わせて考えていきたいと思います。
ここまでみてくださってありがとうございました。それではまた。
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