実験
時期：2021年7月～夏（米国での六週間の実験滞在）。
前話までのあらすじ：
主人公は約五万ETHを売り、ETCも整理した。残り約九万四千ETHを持ちながら納税資金を分け、部分売却の判断を記録する。一方、博士論文に必要な実験のため、大学の手続きと渡航条件を確認し、六週間の米国滞在を決めた。
七月。
僕は再び米国へ向かった。
二〇一八年の渡米とは違う。生活を移すためではない。博士論文に必要な実験をするための、六週間だけの滞在だった。
日本の住居はそのまま残してある。帰国便も取った。大学と留学生担当には事前に確認し、必要な書類もそろえた。
荷物は少なかった。
衣類。研究用の端末。必要な書類。そして、過去一年分の研究ノート。
未来知識台帳は日本に置いた。
今回必要なのは、未来の記憶ではなかった。
空港から大学近くの短期滞在用住居へ向かう。
以前住んでいた部屋ではない。あの部屋はもう手放している。
ベッド。机。小さな台所。
六週間なら十分だった。
窓の外には、二年間暮らした街がある。
見慣れている。
でも、自分の生活拠点には見えなかった。
翌朝、研究室へ向かった。
建物へ入る。
廊下を歩く。
研究室の扉を開ける。
一年以上、画面越しにしか見ていなかった場所だった。
同期の一人が僕に気づいた。
「You actually exist.（本当に存在したんだ）」
「Apparently.（そうらしい）」
「Welcome back.（おかえり）」
「Thanks.（ただいま）」
少し笑った。
教授にも会った。
「Six weeks.（六週間）」
「Yes.（はい）」
「Then don't waste the first two.（最初の二週間を無駄にしないこと）」
「I wasn't planning to.（そのつもりはありません）」
「Everyone says that.（みんなそう言う）」
相変わらずだった。
そのことに少し安心した。
すぐに実験は始めなかった。
まず装置を見る。
一年以上、自分では触っていない。
研究室の学生が維持してくれていたが、閉鎖前と完全に同じとは限らない。
配線。
交換された部品。
測定器。
ソフトウェア。
保護設定。
少しずつ変わっている。
構成図と現物を照合する。
電源を入れる前に、停止条件を確認する。
プローブを見る。
校正を確認する。
後輩が横から言った。
「You know this setup better than I do.（この装置、僕より詳しいですよね）」
「I used to.（前はね）」
今は違う。
僕が知っていた装置は、一年以上前のものだ。
昔知っていたから、今も正しい。
そう考えない。
未来知識と同じだった。
初日は、ほとんどデータを取らなかった。
教授へ報告する。
「No results yet.（まだ結果はありません）」
「Good.（いいね）」
少し意外だった。
「I expected you to complain.（文句を言われると思いました）」
「I'd complain if you rushed it and broke something.（急いで壊したら文句を言うよ）」
僕は笑った。
二日目。
閉鎖前の基準条件を再現した。
二〇二〇年初頭に取ったデータと同じ構成を作る。
配電電圧。
負荷。
制御設定。
測定点。
合わせる。
波形が出た。
似ている。
でも、完全には同じではない。
ピークが少し違う。
立ち上がり時間もずれている。
僕はすぐモデルを開かなかった。
もう一度測る。
さらにもう一度。
まず再現性を見る。
ばらつきの範囲を確認してから、測定系を調べる。
プローブ。
配線。
電子負荷。
電源。
一つずつ確認する。
差の一部は消えた。
それでも残る差がある。
研究ノートへ書いた。
閉鎖前データとの差。
一部は測定条件。
一部は未説明。
まだモデルは変えない。
数日後。
本来の実験へ入った。
博士論文の中心に据えようとしている問い。
多段の電力供給構成を変えたとき、過渡応答を制約する要因はどこへ移るのか。
シミュレーションでは明確だった。
構成Aでは上流側。
構成Bでは負荷近傍側。
条件を変えると、その境界が移る。
図はきれいだった。
きれいすぎるくらいだった。
最初の構成を組む。
負荷を変動させる。
測る。
条件を変える。
また測る。
結果は、シミュレーションと近かった。
少し安心した。
次の条件へ進む。
今度は合わなかった。
モデルでは、支配的な制約が別の段へ移るはずだった。
実験では、ほとんど移っていない。
僕はもう一度測った。
同じだった。
配線を確認する。
設定を確認する。
測定器を見る。
明らかな間違いはない。
条件を少し変える。
やはり、予測したほど動かない。
胃の奥が重くなった。
一年以上。
この仮説を中心に研究してきた。
モデルを作った。
図を作った。
論文の構成も考えた。
博士論文の中心になると思っていた。
それが、戻って最初の週に崩れるかもしれない。
教授へ連絡した。
「The transition isn't showing up.（予測した遷移が出ません）」
「Good.（いいね）」
またその返事だった。
「You keep saying good when things fail.（失敗するたびに、いいって言いますよね）」
「Because now we know something.（今は何か分かったからね）」
教授にデータを見せる。
「What did you expect?（何を予測した？）」
説明する。
「And what happened?（実際には？）」
説明する。
「Then what assumption separates them?（なら、モデルと実験を分けている仮定は何？）」
そこからだった。
モデルと実験系の違いを書き出す。
配線抵抗。
寄生インダクタンス。
変換器の遅延。
電子負荷の応答。
制御帯域。
入力電源。
温度。
また全部を調べたくなる。
教授が止めた。
「One at a time.（一つずつ）」
「I know.（分かっています）」
「Do you?（本当に？）」
「I'm learning.（学習中です）」
少し笑われた。
最初に疑ったのは負荷だった。
シミュレーションでは、負荷をかなり理想化している。
実際の電子負荷には、それ自身の制御系がある。
応答遅れ。
帯域。
内部の電流制御。
まず、それを測定する。
実測した動特性をモデルへ入れる。
予測が少し実験へ近づいた。
でも、まだ足りない。
次は配線。
実機には長さがある。
抵抗。
インダクタンス。
接続点。
理想的な導体ではない。
それをモデルへ追加する。
さらに近づく。
それでも、シミュレーションほど明確には制約が移らない。
僕は少し嬉しくなった。
仮説が当たったからではない。
何が間違っていたか、少しずつ見えてきたからだった。
その夜、同期と食事へ行った。
「How bad is it?（どのくらいまずい？）」
「Maybe a year of simulation was too clean.（一年分のシミュレーションが、きれいすぎたかも）」
「That's normal.（普通だよ）」
「You say that about everything.（何でも普通って言うね）」
「Everything is normal once it happens to someone else.（他人に起きた後なら、何でも普通になるから）」
笑った。
「Are you changing the thesis?（博士論文を変える？）」
少し考えた。
「Maybe the claim. Not the question.（主張は変えるかも。でも問いは変えない）」
口にしてから、自分でも納得した。
問いは残っている。
電力供給の構成が、過渡的な限界をどう変えるのか。
最初に考えた答えが間違っているからといって、問いまで捨てる必要はない。
「That sounds healthier.（その方が健全だね）」
「For the thesis or for me?（論文に？僕に？）」
「Both.（両方）」
二週目。
実験を続けた。
構成を増やさない。
最初に決めた問いだけを見る。
予測。
測定。
比較。
外れる。
修正する。
また測る。
繰り返すうちに、少しずつ別の形が見えてきた。
限界は、回路図の構成だけで決まらない。
変換段の制御。
供給経路のインピーダンス。
負荷側の動特性。
それらの時間尺度の組合せで、支配的な場所が変わる。
architectureは、単なる接続図ではなかった。
どこに何を置くか。
それぞれがどの速さで応答するか。
そこまで含めた構成だった。
教授へ見せる。
「This is more interesting.（こっちの方が面白い）」
「Because it's messier?（汚くなったからですか）」
「Because it's real.（現実だから）」
少し納得した。
研究では、きれいな結果ほど価値があるとは限らない。
現実がきれいな説明を壊す。
その壊れた場所に、まだ説明されていないものが残る。
三週目。
別の問題が起きた。
ある負荷条件で、上流の電源が保護停止した。
想定より早かった。
平均電力は安全範囲にある。
設定を確認する。
もう一度。
また停止した。
僕はすぐ再試験しなかった。
電源を切る。
温度を確認する。
配線を見る。
保護設定。
ログ。
一つずつ確認する。
修士以前、回路を焼いたときのことを思い出した。
異常が出たら、原因が分からないまま繰り返さない。
平均電流に問題はない。
でも、負荷が急変した瞬間だけ大きな電流が流れている。
さらに、電源側の保護には時間特性がある。
短時間なら許容する領域。
一定時間を超えると止める領域。
そこが効いていた。
シミュレーションでは、上流電源をほとんど理想電源として扱っていた。
僕は椅子にもたれた。
また理想化。
また現実。
研究ノートへ書く。
過渡的な供給限界は、変換器の制御だけでは決まらない。
上流電源の保護特性も制約になり得る。
教授にも見せた。
「Now that's worth following.（これは追う価値がありそうだね）」
「I almost ignored the protection model.（保護モデルは無視するところでした）」
「Most people do until it trips.（保護が動くまでは、だいたいみんな無視するよ）」
教授も少し笑った。
予定していた結果ではない。
でも、研究としては前より面白くなっていた。
四週目。
測定する条件を減らした。
六週間しかない。
最初は、できるだけ多く取って帰りたいと思っていた。
今は違う。
一つ結果が出る。
その結果から、次に必要な測定を決める。
中心の仮説に関係しない条件は後へ回す。
後輩に聞かれた。
「Why aren't you testing the other voltage levels?（他の電圧条件は測らないんですか）」
「Because if this hypothesis is wrong, they don't matter yet.（この仮説が間違っていたら、今それを測っても意味がないから）」
答えてから、自分でも少し驚いた。
一年前なら、
せっかくだから全部取っておく。
そう考えたと思う。
今は、仮説が生きてから広げる。
順番が変わっていた。
五週目。
教授と博士論文の構成を話した。
ホワイトボードへ仮の章を書く。
背景。
モデル。
シミュレーション。
実験。
設計上の含意。
まだ粗い。
それでも初めて、博士論文が一冊の形に見えた。
「You still need another paper.（論文はもう一本欲しいね）」
「I know.（分かっています）」
「And more analysis.（解析ももう少し）」
「I know.（分かっています）」
「And your writing is still too cautious.（文章もまだ慎重すぎる）」
「I know.（それも分かっています）」
教授が頷いた。
「Good.（よし）」
「You enjoy this, don't you?（楽しんでますよね）」
「A little.（少し）」
僕も笑った。
博士課程はまだ終わらない。
でも、何が足りないのかは見えるようになった。
六週目。
最初に外れた条件を、もう一度測ることにした。
モデルは一年前とは違う。
負荷の動特性。
供給経路。
変換器の遅延。
上流電源。
保護特性。
実験で必要だと分かったものを追加してある。
電源を入れる前に、研究ノートへ予測を書く。
ピーク。
応答時間。
限界が現れる条件。
許容する差。
外れた場合、次に疑うもの。
書き終えてから測定を始める。
負荷を変える。
波形が出た。
僕は画面を見る。
完全には一致しない。
でも、傾向は合っている。
限界が現れる条件も、かなり近い。
構成を変えれば、支配的な制約も予測した方向へ動く。
以前ほどきれいではない。
その代わり、現実に近い。
しばらく画面を見ていた。
嬉しかった。
最初から当たったわけではない。
一年以上モデルを作った。
実験した。
外れた。
直した。
また外れた。
予想していなかった保護動作も出た。
さらに直した。
その後で。
ようやく現実へ近づいた。
教授を呼んだ。
波形を見せる。
「Looks good.（良さそうだね）」
「Finally.（やっとです）」
教授は首を振った。
「Don't say finally. Now you have to explain why.（やっととは言わない。次は、なぜそうなるか説明しないと）」
やはり終わらない。
僕は笑った。
「Can I enjoy it for two minutes?（二分だけ喜んでもいいですか）」
「Two minutes.（二分）」
教授が離れた。
僕は本当に二分ほど、波形を見た。
博士論文が完成したわけではない。
論文が採択されたわけでもない。
ただ、自分で置いた仮説を現実へぶつけた。
壊れた。
直した。
もう一度ぶつけた。
その後に残ったものが、画面に出ている。
それが嬉しかった。
帰国前日。
研究室の机を片づけた。
当面必要な実験は終わった。
データは複数箇所へ保存する。
条件。
設定。
変更履歴。
写真。
後から日本で見ても分かるように整理した。
今回は、
覚えているから大丈夫。
とは思わなかった。
同期と最後に食事へ行った。
「When are you coming back?（次はいつ戻る？）」
「I don't know.（分からない）」
「Still living in Japan?（まだ日本に住む？）」
「Yes.（うん）」
「You're basically remote forever now.（もうずっと遠隔なんじゃない？）」
「Hopefully not forever.（ずっとじゃないといいけど）」
笑った。
博士課程がどんな形で終わるのかは、まだ分からない。
でも、以前ほどそれを決めておきたいとは思わなかった。
必要ならまた来る。
日本からできることは、日本でする。
現在の条件に合わせる。
翌朝。
空港へ向かった。
来たときより荷物は少し増えていた。
研究ノート。
データ。
論文の構成案。
金額にすれば、ほとんど価値はない。
それでも今の僕には重要だった。
一年間、シミュレーションの中にしかなかった研究が、ようやく現実に触れた。
博士論文が終わったのではない。書くべきものができたのだ。
ここまで読んでくださり、ありがとうございます。
続きをもう少し読んでみたいと思っていただけましたら、評価やブックマークで応援していただけると嬉しいです。
作者は数字を見ると、驚くほど素直に続きを書きます。
