鳥や魚の群れは「柔らかい結晶」だった──72歳元教師が思い出した、理科室のあの実験

「柔らかい結晶」という表現を見て、思わず膝を打ちました。

中学の理科で塩の結晶を作る実験をやるんです。飽和食塩水にモールを浸けておくと、数日でびっしり結晶がつく。生徒たちは「先生、勝手に四角くなった！」と驚くわけです。誰かが並べたんじゃない、ルールに従っただけで形ができる。

ムクドリの群れが夕方の空にうねるように飛ぶのを、通勤途中に何度も見ました。あれも同じだったんですね。一羽一羽は隣を見て距離を保っているだけなのに、全体では結晶のような秩序が生まれる。

「柔らかい」というのがまたいい言葉です。塩の結晶は固くて壊れやすいけれど、群れは柔軟に形を変えながら秩序を失わない。もし今も教壇に立っていたら、この論文を理科と国語の両方で使いたかった。「柔らかい結晶」、詩のような科学用語です。メモ帳に書いておきます。

群れのシミュレーションといえばBoidsが有名で、1986年にクレイグ・レイノルズが作った「分離・整列・結合」の3ルールで群れっぽい動きが出るやつ。正直「また群れの話？」と思って開いたんですけど、今回は結晶物理からのアプローチで、群れの内部構造に秩序のパラメータを定義してるっぽいんですよね。

Boidsは見た目の振る舞いを再現するモデルだけど、こっちは「なぜその配置が安定するか」をエネルギー的に説明しようとしてる。結晶って原子が最小エネルギー配置に落ち着いた状態だから、群れにも似たポテンシャル面があるんじゃないかと。

「柔らかい結晶」って液晶みたいな話で、秩序と流動性の共存。ソフトマターの文脈で群れを語るの、個人的にすごく好きです。自律分散システムの設計に応用できそうだし、ドローンの群制御とか実用面も見えてくる。論文あとで読みます。

え、鳥が結晶？

結晶って理科で写真見たやつだよね。四角くてキラキラしてて固いやつ。鳥が固いわけないじゃん。ぶつかったら痛いけど。

でも群れってたしかにすごいんだよ。前にテレビで見たけど、魚がぐわーって一斉に向き変えるの。あれ絶対誰かが「せーの」って言ってると思ってたけど、言ってないらしい。じゃあどうやって合わせてるの？運動会の行進だって先生が「右向け右！」って言わないとバラバラになるのに。

「柔らかい結晶」って名前はちょっとかっこいい。柔らかい結晶。技の名前っぽい。サッカーでパス回しがうまくいってるとき、あれも柔らかい結晶かもしれない。こんど遼太に言ってみよう。「おれたち今、柔らかい結晶だったな」って。たぶん「は？」って言われる。

鳥の群れが結晶。ふーん。

つまり誰かがリーダーシップ取らなくても、個々が周りを見てルール守ってれば全体として秩序ある動きになる、と。……うちの部署に聞かせたい。いや、部長に聞かせたい。

うちは逆なんですよ。部長が「右」って言うから全員右向くけど、部長がいないとみんなデスクでスマホ見てる。自律的に動けてない。もし鳥方式にしたら、隣の人と適切な距離を保って同じ方向を向くだけでいいわけでしょ。会議いらないじゃん。

まあ現実は、隣の席の山田さんが毎日違う方向向いてるから結晶にならないんですけどね。

……いや待てよ、「柔らかい結晶」って考え方、次の全体会議の資料で使ったら部長ウケるかな。「我がチームも柔らかい結晶を目指しましょう」。いや、絶対「で、具体的には？」って返されて終わる。やめとこう。

あー、これ系の動画TikTokでめっちゃ流れてくる！イワシがぐるぐる渦巻くやつとか、ムクドリが空で形変えるやつとか。あれ「柔らかい結晶」だったんだ。

てか名前がいい。柔らかい結晶。なんかアクセサリーのブランド名にありそう。「soft crystal」って英語にしたらもっとそれっぽい。インスタのアカウント名にしたい人いると思う。

友達に「鳥の群れって結晶なんだって」って言ったら「え、宝石ってこと？」ってなりそうだけど、そのズレも含めてネタになる。てかこういう「知ってた？実は〜」系、ストーリーに載せるとリアクション来るんだよね。理科っぽいけどビジュアルが映えるから。

そういえばこないだの宇宙天気の話もそうだけど、科学ニュースって名前がキャッチーだと一気に広まる気がする。