2022-10-15

1/fゆらぎの「1/f」はシンプルな自然の理を表している

皆さん、「1/fゆらぎ」って聞いたことありますか?
木目や海の波、音楽、自然物などさまざまなものにある一種の「ゆらぎ」といわれており、“リラクゼーション効果がある”という話から、注目を浴びているワードです。
しかし実際の所、本当にリラクゼーション効果があるのか、「1/fゆらぎ」とは何なのか、実はイメージも湧きにくく、まだまだずっと謎が多いものでもあるんです(@_@)

そのため、今回はこの方の話を元に、1/fゆらぎの正体に迫っていこうと思います!
☆吉田たかよしさん「世界は「ゆらぎ」でできている」☆

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【1/fゆらぎは、実は不思議なものでなんでもない?!】

ではまず、「f」とは何を指すのか?「1/f」とは何を表しているのか。吉田たかよしさんという方が感覚的にも掴みやすいように説明してくださいました。

 

●周波数とは、周期とは。

周波数…一秒間の波の数。
周期 …一定時間ごとに同じ現象が繰り返される場合の、その一定時間。

例えば、周波数が4Hzの場合、1秒間に4回波がある・振動しているということになります。また、周期が4秒という場合は、1振動に4秒かかるということで、周波数は0.25㎐になるということになります。

 

●「f」とは何か?
では、まず1秒を周期で割ってみましょう。仮で、周期は0.5秒に設定します(0.5秒で1波)。
1÷0.5=2 になりますね。
この答えが、周波数…「f」の正体になります。周期が0.5秒の場合の、1秒間の振動数を表している、“2㎐”のことを言っているのです。

 

●「1/f」とは何か?
では、1秒を今度は「f」=周波数で割ってみましょう。さっき出てきた2㎐と設定します。
1÷2=0.5 になりますね。
そう、「1/f」は周期そのものを意味するということになるのです。

・1秒÷周期=周波数(f)
・1秒÷周波数(f)=周期   こういう関係性になります。
 

なので、周期を8秒→4秒→2秒→1秒と半分にしていくというのは、とりもなおさず1/fが8→4→2→1と半分になっていくということなのです。

揺らぎのパワーもここに比例します。
パワーとは、そのまま波の力という意味ですが、揺れの大きさと考えると分かりやすいかもしれません。電車が大きく揺れればパワーもすごい強さだし、小さな揺れはパワーも弱いのです。

 

さて、これをグラフ(パワースペクトルの対数グラフ)にしてみましょう。縦軸に揺れのパワー、横軸に周波数をはめると…見事に右下がりの直線が出来上がります(対数グラフなので)。


「1/fゆらぎ」と検索すると、このグラフがよく出てくるので、イメージもこのグラフが浮かぶかもしれませんが、
周波数が上がるとはどういうことなのか、周期が短くなるとはどういうことなのか、実際のイメージが湧きにくいのかもしれません。

 

ですが要は、周波数が上がる=周期が短くなる=揺れが小さくなるということ。電車の揺れのように、小さい揺れになればパワーも小さいのです。
海の小さな波が、津波になると大きな力になるのも、全部そういう普段の感覚と繋がっている、至って普通の現象のこと・普通に感じていることを、数値化して表してくれているのではないでしょうか?

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1/fを調べていく中で、そもそも「ゆらぎ」ってなんなんだろう?という疑問もわいてきました。
調べてみると、「ゆらぎ」とは、ある法則性がくずれることで生まれるもの、とのこと。
生まれる「ゆらぎ」は様々なタイプがあって、「1/f」もその内の一つ。
先ほどの「1/f」のように、私達が聴覚的・視覚的に得る情報を認識できるのは、この“ゆらぎ”の違いを感じているからなのではないか?とも感じています。
これは1/fゆらぎに留まらず、「ゆらぎ」そのものに注目して、掘り下げていきたいですね!(なにより面白そう!)

List    投稿者 oga | 2022-10-15 | Posted in D01.地球史, D02.気候No Comments » 

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