設計技術と「素数」について。

今頃になって、「素数」が設計技術に使われていることを知りました。

先日、ある会社の老練な設計者の方とお話しをする機会がありました。ちなみにその方は工学博士です。専門はモーター。その方にとても重要な話しをお聞きしたので、自分の忘備録として書いておきます。

共振という現象があります。共振のパワーは凄まじいもので、大きな橋も壊してしまいます。

YouTube: Tacoma Narrows Bridge Collapse "Gallopin' Gertie"

「共振を起こさないようにするためには、形状を、非対称、つまりアンシンメトリーに設計します。」

なるほどぉ…。共振は「音」でもあります。ギター、太鼓などは共振で音を響かせるために対称形になっています。それを逆にすれば、共振をおこしにくくなるのですね。

そして、

「タービン・ブレードなどの羽根の枚数は素数の場合があります。1/2にしても、1/3にしても、1/4にしても、対称にならないので共振を起こしにくいのです。」

さまざまなタービン・ブレードの画像をチェックしてみたら、羽根の枚数がすべて素数のわけではありませんが、もっともなお話しです。素数は1とその数自身でしか割り切れない数なので、最大公約数がないことになります。そのぶん、共振が起こりにくく、振動と騒音が抑えられるのですね。

しまい忘れている扇風機の羽根は3枚と5枚でした。素数です。