私は、想像しうる最も複雑な形状の1つであるこの例が大好きですが、それは、このフォームを解明するための深みがあるからです。 このような例は、多くの人が自分の興味のレベルを選択できるため、多くの人に適しています。 このプロジェクトには多くの層があり、視覚的な形を評価することも、形の開発の背後にある深い科学を研究することも、複数のレベルで関与することができます。
空間的な推論と空間的な創造性が重要視される建築の分野において、Wendelstien 7-X Stellaratorのパラメータ化とその結果としての形状を研究することは、私たちの職場でそのような形状を理解し、作り出すための批判的思考と分析スキルを磨くことになります。 ステラレーターの超伝導マグネットの形状は、彫刻的でモダンだと思いますが、その形状が主に自然の力に由来していることを知って、とても感動しました。
最後になりましたが、私にとってステラレーターは、コラボレーションデザインがもたらした最高の成果です。 このようなデザインは、一人では決してできません。 複数のチームメンバーの専門知識を結集する必要がありました。 プラズマと磁場を正確にモデル化するためには応用数学者が必要であり、作用する力を正確に計算して結果を分析するためには実験物理学者が必要であり、最後に安全なものを作るためにはエンジニアが必要なのです。 “
使用されたパラメータ化や、なぜこのような複雑な形状を実現するために共同設計が必要なのかをより深く理解するために、核融合エネルギーの科学に少しだけ立ち寄ってみましょう。 このブログは建築ブログなので、複雑な形状を研究するために、すでに本来のテーマからかなり離れてしまっています。しかし、核融合エネルギーの特性は、デザインに選ばれた変数やパラメータに強く影響するので、何か言わなければなりません。 2つの原子の核を融合させるには、非常に高い熱と圧力が必要です。 これを実験室で行うには、非常に強い磁場が必要です。 初期の核融合炉の設計では、自然界の磁場の形を模したトカマクと呼ばれるトーラス型の形状を採用していました。 イギリスのオックスフォードシャーにあるジョイント・ヨーロピアン・トーラスがデザインしたイラストが下記（左）にあります。 この画像では、人よりはるかに高い原子炉の大規模な印象がよくわかりません。
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ドイツ人はもっと野心的なデザインをしています。 ステラレーター（右）も同じくらいの大きさで、トーラス型（ドーナツのように真ん中に穴が開いている）という点では、トカマクとの共通点があります。 しかし、数学が好きな人ならすぐに重要な違いに気づくだろう。 7-Xのプラズマは、キンク状に折りたたまれており、5回も自分の上をループしているような状態になっています。 このための挙動は、そのようなパターンを研究する一般化された結び目理論によって予測される。
トカマクの設計は、圧縮だけでタオルから水を絞り出そうとするようなものです。 私たちは幼い頃から、できるだけ多くの水を出すためには、タオルをねじったほうがはるかに効果的だと学んできました。
科学者たちは、抽象的な結び目の理論を使ってこれらの分野をモデル化しませんが、それは現実には十分正確ではないからです。 結び目理論はその形を示唆するだけです。 実際にどのような力を期待するかを計算するには、共同でデザインを完成させる必要があります。 計算流体力学は、第一にプラズマ、第二に磁場のモデル化に大きな役割を果たします。
こうした科学的なプロセスを経て、あの素晴らしい蛇紋岩の形をした磁石ができあがるのですが、これは正確には「過冷却超伝導磁石」と呼ぶべきものです。 強い磁場を発生させるにはそれしかないのです。 磁石の異形は、プラズマを自らの下に巻き込むために必要である。 この設計では、必要な磁場の強さと形状を得るために、50個の曲面磁石と20個の平面磁石が指定されている。 50個の曲面磁石は非常に複雑な形をしており、プラズマを取り囲むようにその断面形状も調整されている。 それなのに、まるで現代美術館で見かけるような彫刻的な美しさがある。 私はいつも、これらはすべて自然のモデルであるという考えに立ち返ります。
この記事に含まれている画像は、その形をほとんど表現していません。 それぞれのリングは個々にゴージャスで、ギャラリーでその周りを歩いて、完全な空間効果を感じたいものです。 立体的なイメージをつかむために、この記事に添付されているビデオを見てください。