概算

概算計算とは、封筒などの手持ちの紙切れに書き留める、大まかな計算のことです。推測よりはましですが、正確な計算や数学的な証明には及びません。概算計算の決定的な特徴は、簡略化された仮定を用いることです。

アメリカでは「back of a napkin」という似た表現があり、これもビジネスの世界では、ビジネスや製品の簡単な大まかなアイデアをスケッチすることを表すのに使われます。^{[ 1 ]}イギリス英語では、「back of a fag packet 」という似た慣用句があります。

自然科学では、概算計算は物理学者エンリコ・フェルミ^{[ 2 ]}と関連付けられることが多い。フェルミは、複雑な科学方程式を簡単な計算で桁違いに近似する方法を強調したことでよく知られている。彼は「フェルミ問題」または「概算計算」と呼ばれる一連のサンプル計算を開発し、フェルミ問題を解くために使用した^{[ 3 ] [ 4 ]}。

フェルミは、他の人が頭を悩ませるような問題にも迅速かつ正確な答えを出すことで知られていた。最も有名な例は、 1945年7月16日にニューメキシコで行われた最初の原子爆弾実験の時である。爆風がフェルミに到達すると、フェルミは紙片を落とした。紙片が吹き飛ばされた距離を測定することで、事前に計算された表と比較し、爆弾のエネルギー出力を推定することができた。彼は10キロトンのTNTと推定したが、測定結果は18.6であった。^{[ 5 ] [ 6 ]}

おそらく、このような計算の最も影響力のある例は、ロバート・ワトソン・ワットから問題を検討するよう依頼されたアーノルド・ウィルキンスが数時間かけて行ったものだろう。ワットは、ドイツ人が無線を利用した死の光線を発明したと主張していることを知ったが、ウィルキンスの1ページの計算は、そのようなものはほぼ確実に不可能であることを示した。ワットが無線がどのような役割を果たす可能性があるかと尋ねると、ウィルキンスは長距離での探知に役立つかもしれないと答えた。この提案は、レーダーとチェーンホームシステムの急速な発展につながった。^{[ 7 ]}

もう一つの例は、ヴィクトル・ヴァイスコフのパンフレット『初等的な観点から見た現代物理学』である。^{[ 8 ]}このノートの中で、ヴァイスコフは初等物理学を用いて、水素原子、星、山の大きさを概算で計算した。

レーザー誕生50周年を記念したカリフォルニア大学バークレー校のビデオインタビューで、ノーベル賞受賞者のチャールズ・タウンズは、公園に座りながらポケットから封筒を取り出し、レーザーに関する最初のひらめきの際に計算式を書き留めた経緯を語った。^{[ 9 ]}

1966年、 NFLコミッショナーのピート・ロゼルとの昼食中、ティファニー社の副社長オスカー・リードナーは、後にスーパーボウルの優勝者に毎年贈られるヴィンス・ロンバルディ・トロフィーとなるデザインのスケッチをカクテルナプキンに描いた。^{[ 10 ]}

重要なインターネットプロトコルであるボーダーゲートウェイプロトコルは、1989年にエンジニアたちが「ケチャップで汚れたナプキン3枚」の裏にスケッチしたもので、今でも「3枚のナプキンプロトコル」として知られています。^{[ 11 ]}

ワールドワイドウェブで主流の文字エンコーディングであるUTF-8 ^{[ 12 ]}は、ケン・トンプソンとロブ・パイクがランチョンマットの上でデザインした^{[ 13 ] 。}

ベイリー橋は、持ち運び可能なプレハブ式のトラス橋の一種で、イギリス、カナダ、アメリカの軍事工兵部隊によって広く使用されました。ドナルド・ベイリーは、封筒の裏に橋の原型を描きました。^{[ 14 ]}

減税と政府収入の関係を示すとされるラッファー曲線は、1974年にアーサー・ラッファーがバーのナプキンに描き、ジェラルド・R・フォード大統領の側近に連邦政府が減税すべき理由を示したものである。^{[ 15 ]}

アポロ計画の一環として、サターンIのS-IV第2段をカリフォルニアからフロリダまで輸送して打ち上げる必要があると聞いたジャック・コンロイは、巨大な貨物飛行機「プレグナント・グッピー」のスケッチを描いた。^{[ 16 ]}

ビデオトースターは、トピカのピザレストランのランチョンマットにデザインされた。^{[ 17 ]}

• バッキンガムπ定理は、流体力学において桁違いの概算値を得るためによく用いられる手法である。
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