電球1つで、どんな部屋でも隅々まで照らせるか【物理エンジン】

任意の形の鏡張りの部屋に電球ひとつ。これで部屋全体を照らせるか。
「イルミネーション問題」と呼ばれる問題。
keywords:ペンローズのきのこ,Illumination problem
参考動画：
レーザーを無限に反射させたとき、光は部屋の角に当たるか
• 【物理エンジン】レーザーを無限に反射させたと...
絶対入る楕円ビリヤード
• 【物理エンジン】絶対入る楕円ビリヤードと永久...
参考資料：
数学セミナー2009年9月「イルミネーション問題」
The Illumination Problem
www.cs.mcgill.ca/~cs507/proje...
en.wikipedia.org/wiki/Illumin...
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裏チャンネル：
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#物理エンジンくん

[@user-bd8zg7vg9v]

電気のペーパーテストで「この教室に法令通りの明るさになるよう照明を配置しなさい」という問題があり、２列の蛍光灯を５×７個、ないし６×４個とか並べるのが模範解答ですが、ど真ん中に水銀灯を１個配置した人がいました。出題通り明るさは確かに足りていましたが流石にバツがついたそうです。

[@user-yz8ex6is7c]

ほへへｈ

[@user-mv1yd5bv8x]

専門的な知識とかないけどなんでバツなんや…？
細胞染色の溶液の回答で酢酸オルセインでも酢酸カーミンでもなくて酢酸ダーリア溶液と答えるようなもんじゃないのか…？

[@user-bd8zg7vg9v]

​@@user-mv1yd5bv8x 水銀灯ってあの体育館の天井から吊り下げられているあのごつい照明ですね。
当時高校生だった私は具体的な理由までは聞きませんでしたが、そこまで天井高くない教室で吊るすにはでかすぎるし、光源もまぶしすぎてまともに授業できないよねって事なのだと思います。

[@user-en2mb8ub9h]

@@user-mv1yd5bv8x単純に蛍光灯の配置や数を考えてほしいテストなのに、それに沿わない回答したからじゃない？
「10個のリンゴを3人で分けたら何個余りますか？」って問題で「ジュースにして分ければ余らない」とか答えるみたいな。

[@user-ut5ps7ji6e]

問題文と矛盾していないのにバツはひどいな
林先生も国語のテストで「『春』の作者を答えよ」でヴィヴァルディと答えた生徒をマルにしたらしいし

[@user-re3jq1tp2j]

数学・物理を高校までしかやってないような人にでもわかりやすく解説してくれるのマジでありがたい

[@km8050]

中学生でも分かるくらいだから主はホントに尊敬する

[@SuperTamaking]

え？わからなかったんですけど😭

[@user-lz3vv9jq1y]

@@SuperTamaking
大事なのはフィーリングやで(なげやり)

[@user-gj5yr7pj5v]

@@SuperTamaking それは...まあw

[@takenokotakeke]

小学生の頃から見てたけどそれでもわかりやすい

[@mokyuxtu]

1点だけ照らされない場所があるって、シューティングの安全地帯発見みたいで面白いｗ

[@user-denshikousaku_staygold]

壁コア(グラディウス)「四隅に陣取るのはヤメロォ！」
ゴマンダー(R-TYPE)「コアの上に陣取るのらめぇぇぇ！」
ビッグコアMk-Ⅲ「ええい鬱陶しい！反射レーザーの中で
動き回るのやめろ！」

[@user-un3ep5ny1m]

アーチャー伝説

[@user-te4yk9cu1v]

ノゲノラならやりそう

[@donshine6]

確かガッシュでやってた

[@ajpmjw]

説明されたら分かるけど、こういう問題を自力で解くの本当にすげぇよなぁ

[@user-um4wd3bl5x]

思いつきを実行に移す。これが非常に難しい(´•ω•`)

[@user-yz8ex6is7c]

なるほど

[@goose_clues]

@user-zu8ui6fo9c糖質たっぷりのコメントばっかで草

[@user-lu9tf9bv5t]

人気で出したら声出しだすランキング比較系CHと違って何年経っても字幕で居てくれるこの人最高

[@rio4787]

それな、今まで字幕だけだったの目立ちたがりだすとシラけるよな

[@plus-pluspp]

？？

[@user-tx8tl4vm5k]

顔出しとか

[@user-lu9tf9bv5t]

@@user-tx8tl4vm5k 救いようがないなそんな奴

[@user-qq6dj7uw5c]

👍365いただき‼︎‼︎

[@senken2613]

ペンローズって錯視でもタイルでも有名で、2020年のノーベル物理学賞取った人やん
ほんまどこにでも出てくるな、、、

[@user-js6fb2yi7j]

ペンローズタイルの人か

[@goroumido7952]

こんなとこにもペンローズ！

[@SWORD_219]

調べたら89歳でまだご存命なことに驚いた
ホーキング博士と同じぐらい天才という認識。まだその活躍は衰えてないんやなぁ

[@emptywatermelon]

ペンローズ過程しか知らんぞよ

[@kame7666]

ペンローズの三角形しか知らない……

[@佐渡のにゃんこ実況者シマノミン]

いつも絶妙に言われたら気になるけど知っても使う機会が皆無なお題を面白く分かりやすく検証してくれる笑

[@youseihayousei]

6:17で照らされないといいながらザクザク切り刻まれる●2に笑ってしまった
あくまで映像として見やすくする都合で、実際その点は照らされてないんだろうけどそれが分かってても面白いのズルい

[@leribi79]

ちょうど引っ越したばかりで照明を設置する場所を考えていた最中だったので助かりました！

[@user-sv1fh1dt3w]

そんな特殊な間取りの部屋は光源とか関係なくやめとけ

[@Sotetsu21108f]

私も引っ越したところです！光を100 %反射する物体を開発するだけで良い間取りだったのでよかったです！

[@Koppepan278]

@@Sotetsu21108f だけとは言うがその「だけ」の難易度がえげつないんだよなぁ…()

[@dametime7160]

1:02 眩し過ぎて目が死にそうw

[@_yos8201]

のび太の目は死んでもドレえもんが何とかすっからでぇじょうぶだ。

[@user-zx4lf4sv3o]

それでもシュート決めてそう

[@stylemma3706]

湘南乃風の雪月花という歌の歌詞に
"お前がいる俺の隣 世界の温度1℃上がり"
とあるのですが世界の温度が1℃上がる条件をやってもらいたいです。

[@eeewo33329]

全宇宙を世界としたらやべえエネルギー必要になりそう

[@user-jz2vq7ys3c]

実は松岡修造が存在してる限り世界の温度は1℃上がってる状態なんだよね.....

[@Escape_Key]

@@user-jz2vq7ys3c いや1℃で済むわけないだろw（白目）

[@user-jz2vq7ys3c]

@@Escape_Key なにぃ!?じゃあ松岡さんいなくなったら氷河期到来やん!?(

[@Escape_Key]

@@user-jz2vq7ys3c
大昔に松岡さんが生まれたから
氷河期が終わったんですよ。

[@color_ito3965]

ちょうど見たいなぁと思っていたところなので助かります。

[@user-ji7sl3zy5d]

ちょうど気になってたところだったありがとう

[@night_watch_fish]

回りめっちゃ明るいのに一部だけ暗い部屋とかめっちゃ見てみたい

[@ykok6145]

仮に作れても絶対に観測できないのロマンの塊だよな

[@user-cl2ih3dt6m]

昨日のアイドルマスターのライブで地震により中断で便所のブレーカーが落ちてた時に誰かがトイレ内の四隅にUO(ウルトラオレンジ)置いて光らせてたらしい。

[@ogamaru525]

こういうときにUO折れるヲタクになりたい……

[@chihayaharuka616]

まさにシャイニーカラーズ…

[@koukipp]

UOもう販売されてないのかなしい。

[@user-ry8sg6qb8p]

中学生のときに考えてたことめっちゃそのままやってくれてて感動したw

[@user-om1xm8st6u]

5:15交点に黒い点が現れては消える錯視の完成

[@user-ch6fg9wh8w]

通知見て飛んできた
最近ずっと更新待ってたから嬉しい！！！

[@marazu0]

歪な形の部屋の時の明暗が懐かしい感じで好き

[@user-vl7co7gz4z]

これちょうど全く同じ問題を考えてたから助かる

[@mitu52525]

わかりやすい！！

[@user-bh2bc6rw1z]

ただただ綺麗

[@user-zo2mc9ww3l]

久しぶりだなぁ〜

[@OIL_HAM]

6:48 あたっとるやんけ！

[@user-gu4yi7pc9m]

思いました笑
光源の位置がズレてたのでしょうかね？

[@niboshideath]

見やすいように光を太い直線で表現しているからではないでしょうか。
実際は光はこんなに太くないので、当たらないのでしょう。
光が当たらない一点も、映像のようなものではなく、限りなく小さいものだと思います。

[@OIL_HAM]

@@niboshideath 点なら面積0だから実際やったら部屋全部照らされてる様にしか見えないよね

[@niboshideath]

@@OIL_HAM ですね。

[@user-vp5zi9em8o]

理論上その点には当たらないけど、理論上の点なんてあってないようなものだし…

[@Bennywise00]

忘れた頃にやってくる

[@user-cr6wn6rp8w]

●2の照らされない部分、すごく小さいんだろうな。
と漠然と考えていたらコメントで解説してくれてる方がいました、なるほど～

[@wa-sanbon]

好きじゃない理科・数学系の事柄でも雑学風に見せてもらうとなんとわかり易い事か

[@user-ey4fd6fj1q]

この番組見てるだけで、来年は東大に受かりそうな気になる。

[@thatbutton]

???「もう受かる気しかしねぇ！」

[@Dartnix]

I don't understand a word but I'm still intrigued enough to subscribe.

[@purim_sakamoto]

ひょおお　すっごく面白かったです！！
ペンローズ卿はこげな事もやっておいででしたか

[@user-qw8xy2oi2w]

うぽつです!　
の意味を最近知った。いやほんとに、upお疲れ様です。

[@user-vz5to3qj3c]

単語は知ってましたが意味は初知りですありがとう😳

[@Sotetsu21108f]

余計なお世話と重々承知ですが一応...
upお疲れ様 = up乙 = (upotsu) = うぽつ

[@MK-mx9zo]

これはもはや理科の授業で扱うべき教材。

[@user-fb8wi8ee7p]

雨の日の傘さしてる状態でどこが1番濡れるのか知りたい

[@user-tp7hq9kw1o]

上の金具に髪の毛持ってかれるよね

[@machan0305]

@@user-tp7hq9kw1o そのままぶちって髪の毛抜けて痛い

[@user-or9oq4lr9m]

足の甲（靴）に決まってるじゃん。
降ってくる（落ちてくる水滴）だけに限定するなら結果は違う可能性があるが現実を見よ。

[@user-ro4vd4hh9e]

@@user-or9oq4lr9m 言い方がガキ

[@user-ruru-ruru]

@@user-or9oq4lr9m
多分、実用的な（？）話だし足は靴履いてるから大丈夫だ！👍
跳ね返りとか雨が斜めに降る時もあるし、やっぱズボンが一番濡れるかなぁ…

[@黒色の]

いつもいつも凄く分かりやすい解説なのに全く分からん

[@aruiaaruia8838]

最近のはすごく面白い

[@user-ob4ce6nq3m]

ペンローズのきのこの注記がじわっとくる

[@AirPhycodurus]

勉強にきた

[@user-lj7zg9je5k]

最後の2の点、回りは光が当たって反射してるよね
その点から部屋を見渡せば、明るいのに光源は見えないんだ
不思議

[@user-bq9wl6iw4b]

光源が見えないってより何も見えないんじゃね？

[@tani4530]

まあ現実には、光が途絶える角(量子単位で完全に直角)も、光を一方向にしか反射しない壁(量子単位で完全に真っ平ら)も、存在しないだろうから…
あくまでモデル上の事なんだろうけどね。
もしそんな完璧な部屋があったとしたら、その2の点からは完全に真っ暗闇で何も見えない筈って事でしょう。

[@user-vp5zi9em8o]

光届かないからねー目〜見えなくなるねー怖ー

[@makino97485]

レイトレーシングで使えそう、きのこと三角の展開を一定ロードで適用させて当たってない部分を貫通か近似値てごまかすとかに

[@maronsky.]

1:09 ナウシカの王蟲の触手思い出した

[@unikunn]

2:26〜 フレンチクルーラー

[@hiyokokun]

面白かった

[@devilovania3288]

ごきげんよう

[@pandakeisei8393]

面白い！

[@user-ny2co8ze6g]

面白い
ただ線だけじゃなく最初の明るさの照らされ具合とかも見せて欲し買った。結局線の方向だけではないから最後の点も照らされることはわかってるけども

[@codecoderr7495]

i'm from Chile but everything the japanese writes or do is brilliant.

[@user-ry6yw5up2m]

黒子のバスケの緑間真太郎の物理的考え知ってみたいです!ゴールに向かってほぼ垂直にシュートが入るしコートの隅からでも確定で垂直で入るのでどのくらいの天井の高さが必要か知ってみたいです!

[@user-td5ke3ml2l]

空想科学読本で見た気がする あれは喋っている間ボールが宙にあるという仮定だったけど100何メートルとかだった気が...

[@801hikaru]

傘の先に電球置くと反対の部屋は絶対に照らされない
っていうのすごい不思議だ…

[@ti1998]

例えばペンローズのきのこを360度回転させて球体のようにした場合、傘の中の人にとってある線までは暗闇で何も見えず、その線を超えた瞬間に明るくなるような体験ができるのか…？
逆は自分を反射源にしちゃうから成立しないだろうけど…
めっちゃ入ってみたいな

[@user-co8bn1kt9c]

ちょうどマイクラで湧き潰ししたかったので助かります！

[@user-vp5zi9em8o]

それは…頑張って…

[@user-rp5cx7cf3r]

3:46
(床と天井の反射が全く無い密室として)
ここで緑色の線の向こう側にいたら真っ暗に見えるのかな？
線を超えた瞬間に急に眩しく？
体験してみたい

[@user-mf6tw9tz2m]

現実だと壁の微妙な凹凸に反射したり、空気中の水蒸気によって散乱したり、光が壁に吸収されたりしてシミュレーション通りにはいかないですね。

[@user-rp5cx7cf3r]

@@user-mf6tw9tz2m なるほど…
現実はなかなかシミュレーションのようにはいかないのですね
分かりやすい解説ありがとうございます！

[@kujisha2542]

なるほど！！わからん！！笑

[@qrpzx]

隅々まで照らせるけれどものすごく複雑な部屋作ったら、反射するのに時間かかって初めは暗かった部分が時間差で明るくなったりするのかな

[@meme-xv1ej]

光の速度は1秒で地球7周半できるレベルだからまぁ惑星規模の部屋作んないと体感出来るほどの時間差は感じないだろうねw

[@user-jr6lx7xn2n]

楕円の中での光の軌道が双極線or楕円になって二次曲線で共通してるの面白い！放物線は焦点が１つだからありえないのかな？

[@user-kr9hv4hn3n]

何言ってるかさっぱりわからないけどすごい！！！！(!?)

[@user-nt1vw4tq2y]

うぽつです

[@JJ-qi4sj]

これ見てると光って波じゃなくてちゃんと粒子の性質持ってるんだなって思う

[@s009kawa]

動画の直線の壁の部屋の例は照らされない領域の面積が0だけど
0じゃない場合もあるのだろうか

[@larutan0430]

小さい頃から暇なときこれ考えちゃう

[@nopperabou542]

時代劇見てると何度も思う、すげぇな！蝋燭１本でここまで明るくなるのかと！

[@user-cr3cr7ph9q]

実際の光は波の性質もあるから回折して奥まった所も明るくなりそう。
動画の趣旨とは違うけど。

[@Hakodori474]

まず光は曲がるって思ったよね

[@nicotube3703]

今回は1分40秒のあたりまで理解できました（新記録）。

[@tortandt]

楕円の時の反射の性質面白

[@user-ss7np9kt5j]

うぽつ。
動画投稿、有難う御座います。
今回はイルミネーション問題という
問題を検証したのね。光は鏡に反射する。
だからこそ、こういう問題があるんだね。

[@user-pm2ei8jy1t]

光が来ないっていうのは真っ暗ってこと？
それは感覚的に実感できなさすぎてムズい
他の壁見たら明るいじゃん！ってなりそう
それとも、どこかに反射した電球を見れないってことなのかな？

[@onibi_shiranui]

光の出る効果音が古めかしくていい

[@user-uh5st9fl7d]

ちょうど🍄型の部屋に引越しを予定していたので非常にタイムリーな実験でした🤣👍

[@SchizoidMaterial]

この人本当に頭いいな…

[@silem2262]

個人的にすごく気になってることがある。
完全に密閉できる六面の箱を用意する、この箱は100%光を反射する壁でできている。その箱の中に外から光を入れた状態から箱を閉じるとその箱の中は開けない限り永遠に明るいのか、というお父さんの話がすごい頭に残ってる。

[@user-xw4hp6js8x]

中の空気や塵が光を減衰させるからその前提だと永遠に明るくはなさそうじゃない？

[@blauwald4194]

光が入って出ていく刹那に箱を閉められれば明るいままになりそう

[@s009kawa]

明るいいままだけど、明るさを認識したそばから暗くなっていくのでしょうね

[@surarin01]

エネルギー量が無限であればなぁ…そんなロマンな話。

[@vaccine-pooon]

わざわざ100%光を反射する壁って言ってるから、減衰とかは考えてない気がする。
そうだとすると永遠に明るいままでしょうね。定量的な根拠はないですがw
ただ、実際にその現象を認識することは不可能だと思います。なぜなら、その現象を知覚したり、センサーとかで把握しようとした時点で、光のエネルギーの一部がセンサー等に吸収されてしまっていることになり光が減衰してしまうからです。

[@HaranozonoMach]

電球のありがたみがよく分かる動画💡

[@佐渡のにゃんこ実況者シマノミン]

さよなら蛍光灯くん()

[@antares2801]

さよならロウソク君…

[@Rararararararararara]

のび太「許された…のか？俺は…。」
【次回】のび太死す！デュエルスタンバイ！

[@tarutaru_ryuz]

恐らく反射光を再現するために使われたレーザーの数々で目がやられているので問題ないかとた

[@user-tr3sy9te7z]

クマバチは理論上この構造だと飛ぶことができないと言われていますが物理エンジンだとどうなりますか？

[@hannkake0]

よくわかんねーけど分かったわ！ありがとうな！

[@user-df1zb4iv6d]

きのこ面白かった

[@user-cl5eu8vp2o]

弾幕STGのボスみたいな全方位光線だあ…

[@h4posa_h4posa]

後光差してそう

[@fallball]

物理的に鏡張りでこの部屋を作ると、その地点に行った瞬間真っ暗になるというかなり面白い部屋になりそうね。

[@l.l.1204]

自分をお忘れか

[@ykok6145]

@@l.l.1204 透明人間かもしれん

[@fallball]

@@l.l.1204１に光源置いて２の位置で真っ暗になるってことですが…

[@kochiri]

@@fallballそれを見るために自分が入るから見ることは不可能ってことでわ

[@uxuj]

この問題は物理の問題じゃないからなぁ
あくまで数学的な問題

[@user-zo5ps7hk3s]

うちの大学の教授がニコニコしながらペンローズさんとのツーショットを見せてくれたなぁ

[@scp-169.3]

あなたの大学の教授すごいね

[@user-zo5ps7hk3s]

@@scp-169.3 大学のレベル自体はそこまででもないんですけど、教授が優秀だそうで憧れます

[@scp-169.3]

@@user-zo5ps7hk3s 大学生じゃ無いけど羨ましい

[@MONAKA_annoimo]

冒頭のレア社感すごい

[@atomic16572]

関係無いけど音を線で表現するDark Echo ってホラゲー思い出した、懐かしい笑

[@metallica5578]

コォーーーーーーン…………………………。

[@user-et3dv7lc1d]

乱反射最強

[@user-gb1sq7nn1z]

光が入ってこないところはどんな風になるのやら

[@RT-xd1tq]

ペンローズのきのこ…
なんか美味しそうやなぁ…

[@user-vp5zi9em8o]

理系にしよっかなーーー楽しそーーー

[@user-lk6bi9gn3k]

子供の頃に考えていた疑問だ。
映像にするととても分かりやすい。光が届かない場所から光が届いているところを見るとどんな感じになるんだろう…

[@uSUSHIWo]

向こう（光源）からはこっちが見えるほど照らされてないけど、こっちからは光源が見える状態？
星空とか？
もう少し身近な例で言えば、真っ暗な闇夜の山奥で遠くに民家の明かりが見えた感じ？

[@42s45]

真剣白刃取りで刀を受け止める場合どれほどの挟み込み、一瞬で止めてるのか知りたいです

[@user-vv2oz6ko6f]

入射角と反射角とか久しぶりに聞いた

[@ss-jx5tf]

鏡張りの部屋に明かりを置いてるのに真っ暗に見えるのかー
不思議だな

[@kizuna39]

ドクターストーンの2期の8話中盤
(ネタバレ注意)
パラボラ集音で爆鳴気の音を固めて敵に吹っ飛ばす、音響兵器ショックキャノンが登場するのですが本当に効果があるのでしょうか…

[@KD-xr1np]

シャンプーのボトルがどうやって液体を出しているか、泡で出てくるハンドソープのしくみ
教えてほしいです

[@user-jb8sy5gx2k]

もちろんこれは数学上の問題なだけで現実では空気で光が散乱するからこんなことは起こらない

[@user-yi1dc4vb8f]

これ光当たらない位置に居れば誰かが光で照らしてても真っ暗に見えるってことだよね…？
頭でわかってても感覚的に理解するの難しい笑

[@user-sn3zp3ik7t]

のび太君生存の回

[@zerokun400]

入射角と反射角の場所が...

[@user-mp8uj5id3w]

スパゲッティが食べたいです先生。

[@user-yu5bi2nw4d]

現実でペンローズのきのこをやっても100%照らされない部分が出来るんですか？
光は波の性質も持つと聞いた事があるのですが、回折して照らされてしまったりするんですか？

[@user-zw6yj1ir3o]

6:45ら辺の奴。
ゲームマスタービットの対エンダーマン戦で緑甲羅を反射させまくってエンダーマンが避けられないように自身の立つ場所以外全てを通るように甲羅を蹴った時みたい(ビット君大好きでした…)

[@Muchimuchi_Lolita]

ただし実際のマインクラフト内でこのような状況になった所、そもそもエンダーマンには飛び道具の当たり判定が存在していなかった、というオチでしたね(某検証動画より)

[@user-zw6yj1ir3o]

@@Muchimuchi_Lolita
まぁ厳密にはエンダーマンじゃなかったから…()
名前もマインクラフトとはちょっと違ったしw
マイクラのエンダーマンも飛び道具で倒したいw
MODのツルハシ8個で作れるブーメランみたいなやつも無理かなぁ()

[@chamchankokko]

のび太くん突然監禁されたのね(違)

[@user-tq8hb7dj9c]

今回の内容は難しい

[@user-sq6sx5no2f]

照らされない範囲ってどのくらいなんだろう？
光の粒子一個分？

[@user-fr5si3kt3g]

ぺんさんのやつ
あっち明るいのになんでこっちだけ真っ暗なんだってなりますね