宇宙のランドスケープ

宇宙の謎にひも理論が答えを出す

Kindle 書籍情報

出版社
幻冬舎
最大 No
8582

感想

今年 2016/02 アインシュタイン最後の宿題と言われた重力波の観測に成功した。これで、これまでは光、つまり可視光等の電磁波でしか宇宙観測が出来なかったが、これによって、人類は重力波観測という新しい道具を手に入れたことになる。

ここで今回の観測は、ブラックホール連星の合体によって生ずる重力波だったが、アインシュタインの一般相対性理論では、このブラックホールを発見以前から予測をしていたものの、正確には記述できない。同様に、相対論は宇宙の誕生を、高密度の大きさ 0 の点から発生したと予測しているが、やはり正確に記述が出来ない。更に、時に数学上意味のない ∞ の質量が出現してしまう。

加えて、元々相対論は、マクロの記述に無垢がミクロの記述では役に立たず、そこでは量子力学の出番。

そんな背景の中、相対論と量子力学を統合できるのでは? と期待される最有力候補が、本書述べられる超弦理論。

しかし私には難しく、半分ほども理解できない。

やはり「この理論は果たして検証可能なのだろうか?」と考えてしまう。これに対して、

科学者としての長い経験を通じて私は、多くの重要なアイデアが反証不可能という批判を浴びてきたことを何度も耳にしてきたので、反証不可能という批判がないようなアイデアにはたいした価値がないのではないかと考えるようになった。いくつか例をあげよう。

心理学の例をあげると、人間には隠れた感情的生活があることは誰もが認めるだろう。B・F・スキナーは、そうは考えなかった。彼は、直接観察できないものを非科学的なものとしてすべて切り捨てる、行動主義と呼ばれる科学的な運動の指導者だった。行動主義心理学者にとって、心理学の唯一の正当な研究テーマは外的な行動である。患者の感情や心のありように関する見解は反証不可能であり、非科学的だとして退けられた。私たちのほとんどは、現在、これが愚かしい極論だというだろう。今日の心理学者は、感情やそれがどのように展開するかに深い関心を持っている。

物理学の場合。クォーク理論の初期の時代には、反証不可能としてこれをはねつける反対者がたくさんいた。クォークは永久に陽子、中性子、中間子に結合されている。クォークが 1 つひとつに分離することは絶対になく、単独で検証することはできない。クォークはいわば、ベールの後ろに隠されている。こうした主張をした物理学者の多くは自分独自の研究テーマを追求していて、クォークはそれにまったく合わなかった。しかし今では、単独のクォークはまだ検出されてはいないものの、クォーク理論の正しさを本気で疑う者はいない。クォーク理論は現代物理学の磐石の基礎となっている。

別の例は、アラン・グースのインフレーション理論である。1980 年には、宇宙がインフレーションを続けた時期を振り返り、その現象の直接的な証拠を発見するのは不可能だと思われていた。「最終散乱面」と呼ばれる貫くことのできないベールがここにもあって、インフレーションの過程についてのあらゆる観測を阻んだ。私たちの多くは、インフレーションを検証するよい方法はないかもしれないと案じた。インフレーション理論は反証不可能で、それゆえに科学的でないと主張する人々もいた。そう主張したのは、たいていは対立する考えを持った人々だった。

私にはラマルクの信奉者がダーウィンを批判するところが目に浮かぶ。「あなたの理論は反証不可能だ、チャールズ。時間をさかのぼって、自然淘汰が働いた何百万年間を検証することはできない。手に入るのは、状況証拠と反証不可能な仮定だけだ。反対に、私たちのラマルク説は、反証可能なので、科学的である。毎日数時間体育館で重量上げをする集団をつくるだけでいい。何世代かたてば、彼らの子どもたちの筋肉は生まれたときから隆起しているだろう」。ラマルク主義者は正しかった。この理論は簡単に反証できる。非常に簡単に。しかしだからといって、この理論の方がダーウィンの理論より優れているということにはならない。...

p.243

と言われてしまうと、同列に扱って良いのかどうかも判断が出来ない。

しかし科学の最前線を感じられるだけでも面白い。

それと、これが立証可能で、しかも正しいとしても、私たちの存在しているのとは別のランドスケープ、並行宇宙では、法則・宇宙定数が違っていたり、予測不可能だとすると悲しいな。

印象的な箇所

ほかのすべてのポケット宇宙は私たちの地平線の向こう側にあるというのは、真実だろうか?

定義によれば、その地平線は、私たちが情報を得ることができる場所と絶対に観測できない場所に世界を分ける。これは、ほかのポケット宇宙は、原理的に観測できないということではないか?

もしそうなら、ほかのポケット宇宙があろうとなかろうと、どんな違いがあるというのだ?

なぜ私たちは、私たちの手に届かず観測できない世界の存在を持ち出すようなことをしなければならないのだろうか?

満たされたランドスケープは物理学よりもむしろ形而上学のように聞こえる。

p.405

私が本書で説明してきた物理的なメカニズムは、2 つの重要な部分でダーウィンの理論と共通する。1 つめは可能性の巨大なランドスケープ、すなわち可能なデザインの恐ろしいほど豊かな空間である。1 万種を超える鳥たち、30 万種の昆虫、何百万種ものバクテリアがある。可能な種の総計は、さらに数え切れないほど多くなるのは間違いない。

中略

2 つめの重要な要素は、超‐多産のメカニズムである。それは青焼きの設計図を、膨大な数の実在する物に変える。ダーウィンのメカニズムには複製と競争が組み込まれており、大量の炭素や酸素、水素に対してそのメカニズムが働いた。永久インフレーションにも指数関数的に増大する複製がある。ただし複製されるのは空間である。

p.448

悩ませているのは、宗教との類似性である。誰にもわからないことはある。もしかしたら、神がほんとうに世界をつくったのかもしれない。しかし、真の科学者たるもの、天地創造を含めて自然現象を、神によって説明することの誘惑に巻き込まれることはない。なぜだろうか?

科学者として私たちは、信じることへの切実な欲求、慰めを求める欲求が人の判断力を容易に曇らせてしまうことを知っているからである。慰めを与えてくれるおとぎ話の誘惑のわなに陥るのは簡単なことだ。だから、私たちは物理法則にも数学にも確率にも基づかずに世界を説明することに対しては、いかなる場合でも死ぬまで抵抗するのだ。

p.463

グロスには別の議論もある。彼はこう尋ねる。「あらゆる生命が私たちにそっくりであるなどと、つまり炭素を基礎にして水を必要とするなどと仮定するのは、まったくもって傲慢なことではないだろうか?

私たちは、どのようにして生命が根本的に異なる環境に存在することができないとわかるのだろうか?

p.465

測定問題はわきに措くとしても、実験や観測と比較することができる検証可能な予測をすることの現実的な難しさは、大きな問題である。しかし私は、状況が絶望的であるとはまったく思っていない。近い将来、いくつかの種類の証拠が得られるかもしれない。

p.486


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