Constraint Dominance and the Contraction of Structural Space with Increasing Scale / スケール拡大に伴う制約支配と構造空間の縮退

Short Abstract

This paper proposes a general structural principle in which the dominant factor governing system behavior shifts from degrees of freedom to constraints as scale increases, resulting in the progressive degeneration of the admissible structural space. Contrary to the conventional assumption that larger systems necessarily exhibit greater complexity, the study demonstrates that conservation laws, causal consistency, stability conditions, and initial-condition compatibility accumulate nonlinearly with scale, rapidly limiting the range of viable structures. This principle does not contradict entropy increase but instead operates at a distinct descriptive layer concerned with structural admissibility rather than state distribution. The framework is shown to apply across cosmology, complex systems, civilizational dynamics, and large-scale artificial system design, thereby reinterpreting structural simplicity at extreme scales as a necessary consequence of constraint dominance rather than coincidence.

ORCID: https://orcid.org/0009-0003-1530-4234

Japanese Abstract

本論文は、スケール拡大に伴って系の振る舞いを規定する支配因子が自由度から制約へと移行するという構造的転換に着目し、その帰結として「許容構造空間の縮退」という一般原理を提示する。従来、巨大な系ほど複雑性が増大するという理解が広く共有されてきたが、本研究は、保存則、因果構造、安定条件、初期条件整合性などの制約がスケール拡大とともに非線形的に重畳し、成立可能な構造の集合をむしろ急速に限定することを示す。この構造原理は、エントロピー増大則と競合するものではなく、構造成立条件を扱う別次元の記述として補完的に機能する。さらに、本原理が宇宙論、複雑系、文明論、人工システム設計に横断的に適用可能であることを示し、巨大スケールにおける構造単純性を偶然ではなく制約支配の必然的帰結として再解釈する理論枠組みを提示する。