最短時間の経路を残す

光が最短時間の経路を選ぶ様子のイメージデモです。

一番乗りのみ生き残る

スタート

操作方法

スタート：シミュレーションをスタートします。

解説

このシミュレーションは、光が最短時間の経路を選ぶ様子を考えられる限り最もかんたんに表現したものです。発光源からゴールまで光が飛ぶ時、光は取りうるあらゆる経路を（まっすぐな経路も、曲がりくねった非現実的な経路も）通るのですが、曲がりくねった経路は打ち消し合い最終的に残るのはまっすぐな経路だけです。仮想の光がたくさん飛んで行くのですが、最初にゴールにたどり着いた光の経路のみ現実となり、残りは消滅するのです。だから光は障害物やレンズのないところでは直進するのです。このシミュレーションでは一度だけ曲がった経路だけが描かれていますが、現実にはもっとひどい形の経路も無数にあります。

この消去の過程は戯画化されたイメージをシミュレーションにしただけであり、現実にこういう消え方ではないと思いますが、頭のなかで光の動きを思い描くのには助けになるでしょう。すくなくとも、変な経路は打ち消し合うというのは現実と同じです。

さらにたとえ話を進めると、これは受精の様子にも似ています。卵子は最初に入ってきた精子のみを受け入れ、２番目以降は膜のガードで拒絶します。卵子はこのシミュレーションのように敗残者を積極的に殺したりはしませんが、最初のもののみ生き残って未来につながるという点では同じです。

ただし、現実の光子はハッキリとした目的を持って動いたりするわけではないということにも注意すべきでしょう。というのも、光子には他にも考えられるゴールというものがあって、そちらへ行く可能性も十分にあるからです（だから光は散乱するのです）。このシミュレーションの主題は、もし今からそこへ行くとしたら、どのような経路をたどればよいだろうか、に過ぎません。そもそもそこへ行くとは限りません。何かに群がったりするわけではないのです。このシミュレーションは、あくまで頭の中のイメージをよりはっきりさせるためのものに過ぎません。