論文539 の記録のページです。住所(YOI)は https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/539 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.23014129)。
本文はサイトの記事でも読めます:【論文539】歯数を決めたのは天文ではなく、連分数である
日付の証拠(OpenTimestamps):日本語版の .ots・英語版の .ots・SHA256SUMS
住所:https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/539・DOI 10.5281/zenodo.23014129・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). 歯数を決めたのは天文ではなく、連分数である [論文539]. YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/539 ・ DOI: 10.5281/zenodo.23014129
Yamagishi, Y. (2026). What Fixed the Tooth Counts Was Not Astronomy but a Continued Fraction [Paper 539]. YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/539; DOI: 10.5281/zenodo.23014129
@misc{yamagishi2026yoi539,
author = {Yamagishi, Yuuki},
title = {What Fixed the Tooth Counts Was Not Astronomy but a Continued Fraction},
year = {2026},
howpublished = {YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/539},
doi = {10.5281/zenodo.23014129},
note = {Preprint, edition 1}
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指紋(SHA-256)と確かめ方
622d422f716bacc3b7bf3815adaa7404a9b93e628fd361b8cd578a7f2566a867 yamagishi_yoi539_v2_jp.pdf39b29d176d7d0c9d28aafd798082b0998e3cf0569624c558752227c3e6d3b774 yamagishi_yoi539_v2_en.pdfPDF 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21日に、2 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 972369・972387・972391 に記録されました(2026年10月21日 04:31(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 | 歯数を決めたのは天文ではなく、連分数である |
|---|---|
| Title | What Fixed the Tooth Counts Was Not Astronomy but a Continued Fraction |
| 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9月) |
| 言語 | 日本語・英語 |
| 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/539 |
| DOI(Zenodo) | 10.5281/zenodo.23014129 |
要旨
惑星儀の歯車の歯数は、天体の周期から決まると思われている。本稿が示すのは、歯数を決めているのが連分数であり、精度と歯数のあいだの交換条件がそこで閉じていることである。新しい定理も法則も主張しない。
第一に、比を連分数に開くと、近似分数の列が出る。$77708431/2640858=\mathbf{29.4254484717}$ の連分数は $[29,2,2,1,5,1,4,\dots]$ で、近似は $29/1$、$59/2$、$147/5$、$\mathbf{206/7}$ と続く(第2節)。
第二に、これが本稿の芯である。ホイヘンスが刻んだ $\mathbf{206/7}$ は、その第 $\mathbf{4}$ 近似である。相対誤差 $\mathbf{1.061\times10^{-4}}$ で、分母 $7$ 以下を総当たりしても最良は同じ分数である(第2節・第3節)。
第三に、一段良くする代価が測れる。次の近似 $1177/40$ は誤差が $\mathbf{7.0}$ 分の $1$ に縮むが、歯数の和は $\mathbf{213}$ から $\mathbf{1217}$ へ $\mathbf{5.7}$ 倍になる(第4節)。
第四に、近似は等しく良いわけではない。$29/1$ の相対誤差 $\mathbf{1.446\times10^{-2}}$ から $147/5$ の $\mathbf{8.648\times10^{-4}}$ まで、一段ごとの縮み方が揃っていない(第2節)。
第五に、近似しにくい数もある。黄金比を分母 $7$ 以下で近似すると最良は $8/5$ で相対誤差 $\mathbf{1.115\times10^{-2}}$、土星の比の $\mathbf{105}$ 倍である(第5節)。
第六に、分離子は連分数の項の大きさである。大きい項の直前で急に良くなり、$1$ が続くと良くならない(第5節)。
キーワード:連分数、歯車の歯数、惑星儀、最良近似、ホイヘンス
Abstract
The tooth counts in a planetarium are taken to follow from the periods of the bodies.What this paper shows is that a continued fraction fixes them, and that the trade between accuracy and size closes there.No new theorem or law is claimed.
First, expanding the ratio yields a sequence of convergents、$77708431/2640858=\mathbf{29.4254484717}$ expands as $[29,2,2,1,5,1,4,\dots]$, with convergents $29/1$, $59/2$, $147/5$, $\mathbf{206/7}$ (Section 2).
Second, and this is the core.The $\mathbf{206/7}$ that Huygens cut is the $\mathbf{4}$th convergent、with a relative error of $\mathbf{1.061\times10^{-4}}$, and exhausting all denominators up to $7$ returns the same fraction (Sections 2 and 3).
Third, the price of one step better can be measured、the next convergent $1177/40$ shrinks the error to a $\mathbf{7.0}$th while raising the tooth total from $\mathbf{213}$ to $\mathbf{1217}$, a factor of $\mathbf{5.7}$ (Section 4).
Fourth, the convergents are not equally good、relative errors run from $\mathbf{1.446\times10^{-2}}$ at $29/1$ to $\mathbf{8.648\times10^{-4}}$ at $147/5$, shrinking unevenly (Section 2).
Fifth, some numbers resist approximation、the best fraction for the golden ratio with denominator at most $7$ is $8/5$, with relative error $\mathbf{1.115\times10^{-2}}$, some $\mathbf{105}$ times worse (Section 5).
Sixth, the separator is the size of the partial quotients、accuracy jumps just before a large one and stalls where ones run on (Section 5).
Keywords: continued fraction, gear tooth counts, orrery, best rational approximation, Huygens
版の記録
ここの PDF(倉庫の v2)は第1版(2026年9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/539/v2/ 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/539 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。