YOI 117:スケール不変性は、四通りに指数を選ぶ

論文117 の記録のページです。住所(YOI)は https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/117 で、論文の本文は下の PDF にあります。ファイルは自分で用意した置き場所(https://yamagishi.sakuraweb.com)に置き、日付の証拠(.ots)を添えています。Zenodo でも公開しています(DOI:10.5281/zenodo.22005515)。

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YOI 117第1版・2026年8月ビットコインに記録済み

日付の証拠(OpenTimestamps):日本語版の .ots・英語版の .ots・ドイツ語版の .ots・フランス語版の .ots・イタリア語版の .ots・SHA256SUMS

予備の置き場所(ミラー。中身は上と同じです):PDF 日本語・PDF English・PDF Deutsch・PDF Français・PDF Italiano・SHA256SUMS

住所:https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/117・DOI 10.5281/zenodo.22005515・CC BY 4.0・プレプリント(査読を経ていません)・ORCID 0009-0006-8587-3450

引用するとき

山岸勇輝 (2026). スケール不変性は、四通りに指数を選ぶ [論文117]. YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/117 ・ DOI: 10.5281/zenodo.22005515

Yamagishi, Y. (2026). Scale Invariance Fixes an Exponent — in Four Different Ways [Paper 117]. YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/117; DOI: 10.5281/zenodo.22005515

@misc{yamagishi2026yoi117,
  author = {Yamagishi, Yuuki},
  title = {Scale Invariance Fixes an Exponent --- in Four Different Ways},
  year = {2026},
  howpublished = {YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/117},
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指紋(SHA-256)と確かめ方
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PDF と .ots を同じ場所に保存し、opentimestamps.org に .ots、続けて PDF を落とすと、記録された日時が表示されます。PDF が 1 バイトでも変わっていれば通りません。

日付の証拠(OpenTimestamps)

2026年10月1日に、5 本の PDF の指紋(SHA-256)をまとめて OpenTimestamps に送り、ビットコインのブロック 969390・969398・969440 に記録されました(2026年10月01日 12:43(日本時間))。この .ots があれば、PDF がその時点で存在したことを、このサイトや運営者を信用しなくても、誰でも確かめられます。

書誌

題名 スケール不変性は、四通りに指数を選ぶ
Title Scale Invariance Fixes an Exponent — in Four Different Ways
著者 山岸 勇輝 (Yuuki YAMAGISHI)・ORCID 0009-0006-8587-3450
所属 山岸複雑性トーラス研究所 (Yamagishi Complexity Torus Lab, Japan)
版 第1版(2026年8月)
言語 日本語・英語・ドイツ語・フランス語・イタリア語
種別 プレプリント(査読を経ていません)
ライセンス CC BY 4.0(出典を示せば、複製・再配布・改変ができます)
YOI https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/117
DOI(Zenodo) 10.5281/zenodo.22005515

要旨

論文01は「殻質量増加率が半径に依存しない」という要求から $n=2$ を一意に取り出した。同じ形の物語(スケールを持たないことを要求すると、指数が一意に決まる)は、コルモゴロフ1941の $-5/3$ 則、グーテンベルク=リヒター則の $b\simeq1$、バッキンガムの $\Pi$ 定理、くりこみ群の臨界指数にも見える。本稿はこの韻を検査し、一つの機構ではなく四つの別根であることを示す。根A(恒等式):論文01。$r^{2-n}$ が定数であるのは指数が消えるときのみという補題が強制する。次元行列は登場しない。根B(次元行列):K41 の $E(k)=\varepsilon^{2/3}k^{-5/3}$、コルモゴロフ長(論文03)、プランク還元(論文116)。指数は次元行列の可逆性から決まる。ここで本稿は体系自身の定理に第三の実例を加える。論文39 は $(\hbar,G,c)$ で $|\det|=2$ ゆえ半整数、論文03 は $(\nu,\varepsilon)$ で $|\det|=4$ ゆえ4乗根を示した。$(\varepsilon,k)$ では $|\det|=3$ であり、だから $2/3$ と $5/3$ の分母が $3$ になる(クラメルの規則)。さらに根Bが効く正確な条件を書く:独立な無次元群の個数がちょうど $1$ のときに限る。K41・コルモゴロフ長・プランク還元はいずれも $n-\mathrm{rank}=1$ であり、粘性を一つ加えるだけで $2$ になって指数は決まらなくなる(本稿で検算)。したがって物理は代数ではなく閉包仮説の側に全部入っている。根C(経験):$b\simeq1$ はカタログへの当てはめであって導出ではない。何もこの値を強制していない。根D(不動点):臨界指数はくりこみ流の線形化の固有値であり、一般に次元解析の値ではない。3次元イジングの相関関数は $1/r^{d-2+\eta}$ で $\eta\simeq0.036$、素朴な次元指数 $d-2=1$ は誤りであり、その差の名前が異常次元である。これが韻を禁じる反例である:根Bが普遍なら異常次元は存在しえない。そして反例はコルモゴロフ自身の中にあった。構造関数の指数 $\zeta_p$ は $p=3$ で厳密に $1$(4/5法則。ナビエ=ストークス方程式からの定理であって次元解析ではない)だが、$p>3$ では $\zeta_p<p/3$ となる。K41 はちょうど一つの次数で厳密であり、他では外れる。論文03 が「間欠性補正に踏み込まない」と書いて止まった場所が、ここである。自己点検:$\rho(r)=r^{-n}$ は基準半径を選ばなければ次元的に同次でない(体系はそれを $1$ に選んでいる)。定理は生き残るが住所は書く。そして体系は根Dの結果を一つも持っていない。論文01が根A、論文03・39・116が根B。射程:確立された標準的事実の構造的解釈と自己点検(第2層)。新しい数学も予言もない。$2$・$5/3$・$1$ を同じ数として扱わない(論文94・101)。

Abstract

Paper 01 extracted $n=2$ uniquely from the requirement that the shell-mass growth rate be independent of the radius. The same story(demand that there be no scale, and an exponent is fixed)appears to recur in Kolmogorov’s 1941 $-5/3$ law, in the $b\simeq1$ of the Gutenberg–Richter law, in Buckingham’s $\Pi$ theorem, and in the critical exponents of the renormalisation group. This paper audits that rhyme and shows that it is not one mechanism but four distinct roots. Root A (identity): Paper 01. What forces the answer is the lemma that $r^{2-n}$ is constant only if its exponent vanishes; no dimension matrix appears. Root B (dimension matrix): K41’s $E(k)=\varepsilon^{2/3}k^{-5/3}$, the Kolmogorov length (Paper 03), the Planck reduction (Paper 116). This paper adds a third instance of the series’ own theorem: Paper 39 showed that $(\hbar,G,c)$ has $|\det|=2$, hence half-integers; Paper 03 that $(\nu,\varepsilon)$ has $|\det|=4$, hence fourth roots. For $(\varepsilon,k)$ one finds $|\det|=3$、which is why the denominators of $2/3$ and $5/3$ are $3$ (Cramer’s rule). We then state the exact condition under which Root B operates: only when the number of independent dimensionless groups is exactly $1$. K41, the Kolmogorov length and the Planck reduction all have $n-\mathrm{rank}=1$; adding viscosity alone raises it to $2$ and the exponent is no longer fixed (verified here). Hence the physics resides entirely in the closure hypothesis, not in the algebra. Root C (measurement): $b\simeq1$ is a fit to catalogues, not a derivation. Root D (fixed point): critical exponents are eigenvalues of the linearised renormalisation flow, and they are in general not the values dimensional analysis returns. In three dimensions the Ising correlation function goes as $1/r^{d-2+\eta}$ with $\eta\simeq0.036$: the naive dimensional exponent $d-2=1$ is wrong, and the gap has a name、the anomalous dimension. This is the counterexample that forbids the rhyme: were Root B universal, no anomalous dimension could exist. And the counterexample lives inside Kolmogorov’s own subject: the structure-function exponents satisfy $\zeta_3=1$ exactly (the $4/5$ law, a theorem derived from Navier–Stokes, not from dimensional analysis), while $\zeta_p<p/3$ for $p>3$. K41 is exact at precisely one order and departs elsewhere. This is where Paper 03 stopped, writing that it would “not enter intermittency corrections”. Self-audit: $\rho(r)=r^{-n}$ is not dimensionally homogeneous unless a reference radius is chosen, and the series has set it to $1$; the theorem survives, but the address is written. And the series holds no Root-D result at all、Paper 01 is Root A, Papers 03, 39 and 116 are Root B. Scope: a structural interpretation and self-audit of established standard facts (Layer 2). No new mathematics, no prediction. The numbers $2$, $5/3$ and $1$ are not treated as the same number (Papers 94, 101).

版の記録

ここの PDF(倉庫の v1)は第1版(2026年8月)の原稿から作りました。ファイルは版ごとに分けて置いています(/yoi/117/v1/ の下)。中身を直すときは、このファイルを書き換えず、新しい版を足します(住所 https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/117 はいつも最新の版を指します)。Zenodo の記録とは、Zenodo に上げる前の改訂のぶんだけ違うことがあります。

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