TEDにて
マニュエル・リマ:人類の知識を表す視覚的表現の歴史
(詳しくご覧になりたい場合は上記リンクからどうぞ)
知識とは、どのように増えていくのでしょうか?
知識は、最初は1つの洞察から始まり、どんどん枝分かれしていくことがあります。
インフォグラフィックの専門家マニュエル・リマが追究するのは、千年に渡るデータ・マッピングの歴史。
すなわち、ツリー構造を使って言語から王朝に至る情報を表現してきた歴史です。これは魅力あふれる視覚化の歴史であり、知識を表そうとする人間の衝動が垣間見えるのです。
カバラの生命の樹?ダーウィンの生命の樹!!!
「出エジプト記」「創世記」「レビ記」「民数記」「申命記」の旧約聖書モーゼ五書も登場する「トーラ」と呼ばれるものの中にも記述されています。
「トーラ」は、古代ユダヤ教の解説書で教育の源泉。
2000年くらい前に義務教育を発明しています。
それから、古代ユダヤ人は、シュメール人が起源という話もあります。
バビロニア?
約3000年前のソロモン王の死後、イスラエルの民族は2つの王国に分かれた。そしてユダ王国とイスラエル王国となった。
その後、アッシリア帝国によって占領され、イスラエル王国は崩壊しました。ユダ王国の人々が現在のユダヤ人として知られている。
近代イスラエル建国の祖は、ロシアで生まれ育ったヨセフ・トルンペルドール。建国の前にまずは、ヘブライ大学を立てています。
写真のない古代から始まり、芸術やデザインで表現できた時代から発展し、そして、現代では、人間を限界を遥かに超えるコンピューターの計算能力により
ビックデータをプログラムにより自動処理できるようになったために、科学者が「生命のウェブ」や「生命のネットワーク」と呼ぶ領域にまで到達しています。
私は、10年以上に渡って人間が情報を構造化し、視覚化する方法について研究してきて興味深い変化に気付きました。
かなり長い間。人間は、世界に自然な序列があると信じていました。これは「存在の大いなる連鎖」ラテン語で「Scala naturae」として知られます。
トップダウン構造になっていて、普通は、神を頂点に天使、貴族、庶民、動物などと続きます。
この発想は、アリストテレスの存在論に基づいていて、人間が知るあらゆる事物を対立、対極するカテゴリーに分類しました。
ご覧の通りです。一方、面白いことに時が経つにつれ、この発想に枝分かれしたツリー構造が取り入れられて「ポル��ュリオスの樹」として知られるようになりました。これは「知識の樹」の中でも最も古いものです。
ツリー構造は、情報を伝える上でとても強力な比喩であることから、次第に、様々な知識の体系を図で表す時に使う重要な伝達手段になりました。
道徳を描くためにもツリー構造が使われ「美徳の樹」と「悪徳の樹」がよく知られています。
これは、中世ヨーロッパの美しい図です。血族関係を表すためにもツリー構造が使われ、いろいろな血縁を表します。家系を表すためにも、この構造が使われますが樹形図の原型として最も有名なものでしょう。
皆さんも、家系図を見たことがある方は多いでしょう。こんな風に描かれたものを持っている方も多いかも知れません。
また、法律を表すのにツリー構造を使うことさえあります。王や支配者による様々な布告や決定を表しています。そして、最後に、よく知られている科学の比喩。
すなわち、人類が知るあらゆる生物を表すために、この構造を使うこともあります。
最終的に、ツリー構造は強力な視覚的な比喩になりました。秩序やバランス。統一感や対称性といった人間の志向を様々な面で具体化しているからです。
ところが、現在、私たちは、コンピューターの飛躍的な発展によって、単純な樹形図では理解できない複雑で込み入った新しい課題に直面しています。
そこで、現在、新たな比喩が出現し、様々な知識体系を視覚化する際に樹形図にとって代わりつつあります。この比喩は、私たちを取り巻く世界を理解する新しい視座を与えてくれます。
この新たな比喩こそ、ネットワークの比喩なのです。
ツリーからネットワークへと転換する様子は、多くの知識領域で見られます。
このような転換は、脳を理解する方法でも見られます。かつて、私たちは、脳をモジュール型で集中型の器官であり、ある特定の領野が一連の振舞いや行動の原因だと考えていました。
しかし、脳の理解が進むにつれ、まるで、何百、何千もの楽器が奏でる壮大なシンフォニーのように捉えるようになったのです。
この美しい画像は、ブルー・ブレイン・プロジェクトで製作されました。
ここには、1万のニューロンと3千万の結合が見えます。これでも哺乳類の大脳新皮質のわずか1割を描いているに過ぎません。さらに、転換の様子は、知識構造を捉える際にも見られます。
この見事な「知識の樹」あるいは「科学の樹」はスペインの学者ラモン・リュイによるものです。リュイは、実際、樹木としての科学という比喩を生んだ先駆者でした。私たちは、この比喩を毎日のように使っています。
「科学から生物学が枝分かれしてきた」とか「遺伝学が枝分かれしてきた」と言います。ただ、私が最も美しい知識の樹と考えているのは、1751年にディドロとダランベールがフランスの百科全書に描いたものです。
まさに、フランス啓蒙思想の拠り所です。この豪華なイラストは、百科全書の目次として採用されました。あらゆる分野の知識が一つ一つ樹の枝として描かれています。
ただ、知識とは、はるかに複雑なものです。これは、Wikipediaの項目相互のリンクを表しています。左は「歴史」に関するもの。右は「数学」です。
この2つのマップやWikipediaについて制作された他のマップは、人類が生んだリゾーム状構造で最大規模のものでしょうが、それを見ると人間の知識が、まるで、ネットワークのように複雑に依存し合っているのがわかります。
インターネットは、この枠組みを大幅に変化させます。これは、Perlプログラマーのオンライン上の協働を表した素晴らしいマップです。Perlは有名なプログラミング言語です。
これでわかるのは、多様なプログラマーがどうファイルを交換し、プロジェクトで協力し合っているかです。また、ここに表れているのは、完全に分散したプロセスであり組織にリーダーはいません。ネットワークなのです。
ツリーからネットワークへと転換する様子は、生物の種を分類し、体系化する方法にも表れています。右の図は、ダーウィンが 「種の起源」に載せた唯一の図で「生命の樹」と名付けたものです。
実は、ダーウィンが出版社に宛てた手紙が残っていて、この図の重要性が詳しく説明されています。進化論には不可欠だったのです。
しかし、近年、科学者はある発見をしました。この生命の樹を覆い尽くすようなバクテリアのネットワークが存在し、このバクテリアが、以前は、ばらばらに分類された種を現在、科学者が「生命のウェブ」や「生命のネットワーク」と呼ぶものに結びつけていることを発見したのです。
こういったネットワークの比喩は、最近現れたものですが、すでに、様々な姿と形式を備え、有力な視覚的分類法になりつつあります。コンピューターによって新たな言語の文法になりつつあるのです。
これが、私が惹かれる側面のひとつです。これは長期に渡って私が集めた15種類の類型で、この新しい比喩が視覚的に極めて多様なことを示しています。例をお見せしましょう。上の行は「放射状収束」で、ここ5年でとてもポピュラーになった視覚化モデルです。
ネットワークは単なる科学の比喩ではありません。研究者や科学者が、デザイナーとしてたくさんの複雑なシステムを描こうとし、絵画や彫刻といった伝統的な芸術の分野やたくさんの多様な芸術家に様々な面で影響を与えています。
ただ、ネットワークは、単なる新しいトレンドではなく、そう簡単には片付けられません。ネットワークは、分散化や相互接続や相互依存といった概念を具現化しています。
この新しい思考法は、現在、私たちが直面する多くの複雑な問題。すなわち、脳の解読から広大な宇宙の理解に至る問題を解決するために不可欠なのです。
アトラクターとは、ある力学系がそこに向かって時間発展をしながら集合すること。このフラクタル次元がアトラクターの形状の種類を決めていくようになります。
意味がないように見える大量のデータから生じた確認できるパターンに名前が与えられたものである。全て、支離滅裂に見えるものの中に一貫性が隠れています。
不動点、リミットサイクル、リミットトーラス、ストレンジアトラクターの種類が現在知られているトポロジー、Super String Theory(スーパーストリング理論)に関係する形状です。
人間の限界をはるかに超える大量のデータをグラフィックで表す高度な人工知能を搭載したスーパーコンピューターにより、ニュートン力学では解読できなかったり、あるいは、意味のないデータとして無視されてきたなど、その存在さえ知られていなかったシステムが明らかにされました。
以前は、非線形であるとしていたもの。わけがわからないと思っていたデータが、突然、もっとまとまりのある理解方法で考えられるようになってきたのです。そう言ったデータは、散乱しているか。無秩序だったので確率的な理論や数学を使った伝統的な方法では、アクセスするのは不可能でした。
古代から、人間の感覚を研ぎ澄ますことで体験的には、アクセスできていたかもしれませんが・・・現代のコンピューティングのパワーと蓄積された物理学や数学によりデータとして精密に表現が可能になってきています。
チャーンサイモンズ理論もトポロジーに関係している重要な数学です。
カオス理論?
カオス理論とは、アンリ・ポアンカレによる発見が挙げられる。1880年代、ポアンカレは、三体問題の研究において非周期的で、増加し続けないまたは固定点へ到達しない軌道があり得ることを発見。
ここで言う予測できないとは、決して確率的にランダムということではなく、その振る舞いが決定論的法則に従うものの、数値解析での誤差によっても、得られる値と真の値とのずれが大きくなる。そのため、予測が事実上不可能ということを示している。
人間の限界をはるかに超える大量のデータをグラフィックで表す高度な人工知能を搭載したスーパーコンピューターにより、ニュートン力学では解読できなかったり、あるいは、意味のないデータとして無視されてきたなど、その存在さえ知られていなかったシステムが明らかにされました。
以前は、非線形であるとしていたもの。わけがわからないと思っていたデータが、突然、もっとまとまりのある理解方法で考えられるようになってきたのです。そう言ったデータは、散乱しているか。無秩序だったので確率的な理論や数学を使った伝統的な方法では、アクセスするのは不可能でした。
古代から、人間の感覚を研ぎ澄ますことで体験的には、アクセスできていたかもしれませんが・・・現代のコンピューティングのパワーと蓄積された物理学や数学によりデータとして精密に表現が可能になってきています。
群論にも関係しているアンリ・ポアンカレによる発見は、トポロジーなど結び目理論にも活用されています。
現在の量子力学では、点粒子理論を扱うため、正確な一点での数値で一致しないといけない。しかし、群論、トポロジーなど結び目理論は、三体問題の研究を発展させています。
ここから、スーパーストリング理論。それから、ブレンという概念でこれらの現象を数値化し、巻き付きの概念、場の量子論等も使いトポロジー的に整合性を取ろうとしています。
次元に関してはこの場合、数学的な次元を前提としています。
次元のコンパクト化の説明の前に、数学的な次元の重要性について、さて、一般相対性理論をカルツァは、電磁気力に応用していきます。
当時は、それが重力以外に考えられる唯一の力でした。つまり、電気や、磁石の���き付けなどを引き起こす力のことです。
ここで空間と時間が歪むこと以外に、もしも次元が歪むことで電磁気力が働くかもしれないことに気づきます。
1926年にオスカークラインも、知覚で見えない次元がある可能性を示します。5 次元化して電磁気力も幾何学として表せるようにしたカルツァ・クライン理論というものです。
カルツァが3次元ではなく、4次元の宇宙における歪みと曲がりを説明する方程式を書き出した時、彼はアインシュタインがすでに3次元で導き出していた方程式を見出しました。それらは、重力を説明するための方程式です。
でも、カルツァは次元がひとつ増えたことによるもうひとつの方程式も見つけました。その方程式を見てみるとそれは正に科学者たちが長年の間。電磁力を表すために使ってきた方程式でした。驚くべきことです。それが、こつぜんと計算結果に現れてきたのです。
こうして、数学的な次元は、空間の量子化を数値的に表現できるようになっていくキッカケになりました。
その後のカルツァ・クライン理論は、無限に存在する次元の形状の一部をカラビ・ヤウ多様体として表現できました。
例えば、手を振って大きな弧を描く時、手のひらは3つの広がった次元の中ではなく、巻き上げられた次元の中を突っ切っています。
もちろん、巻き上げられた次元はとても小さいので、体を動かす間に、こうした次元を1サイクルして出発点に戻ることが繰り返され、その回数は、膨大な数にのぼります。このように次元の広がりが小さいと言う事は、手のような大きな物体が動く余地があまりないと言うことです。
それは結局、平均化されてしまい腕を振った時でも、私たちは巻き上げられたこのような次元を横断し膨大に旅したことに全く気づいていません。
これは、結び目の不変量にも関連しています。
まず初めに、円周を3次元ユークリッド空間に埋め込んだものを「結び目」と定義していることから始まります。
結び目理論においては、変形して移り合う「結び目」は、同じ「結び目」とみなして「結び目」を研究する。
「結び目」を研究するひもの結び方はいろいろあるので、様々なタイプの「結び目」がある。では、「結び目」のタイプはどのようにして区別すれば良いのであろうか?
「結び目」に対して定められる値で、「結び目」を変形することに関して不変であるようなものを「不変量」と言う。結び目理論は、トポロジー(位相幾何学)の一分野である。
1980年代に、数理物理的手法が、低次元トポロジーに導入されて、3次元トポロジーにおいては「結び目」と3次元多様体の膨大な数の不変量(量子不変量)が発見された。
これによって、4次元トポロジーには、ゲージ理論がもたらされることになりました。これらからゲージ場の数学的根拠として、活用されることになっていきます。
ゲージ対称性、アイソスピン、クォーク理論、ヒッグス粒子など。
さらに、数理物理に由来する量子群や共形場理論、チャーンサイモンズ理論もあります。
そして、スーパーストリング理論や量子化学の「変分法」にも応用されている。
他には、ジュリオ・トノーニの意識に関する情報統合理論がある。
万物には意識があるとする汎心論という考え方です。
ジュリオ・トノーニの 意識に関する情報統合理論によれば、ネットワークの密度は意識(ここでは、ファイと命名している)と呼ばれる何か?の密度に関連しているということ。
アトラクターパターン?トポロジー?スーパーストリング理論?
これを数値化して、方程式にしている!!
それゆえ、人間の脳内では、膨大な情報統合が行われるため高度なファイがあることになり、かなりの意識が存在します。
マウスにおいては中程度とはいえ、かなりの情報統合が行われるので相当な程度の意識があるといえます。しかし、虫や微生物や粒子レベルになると、ファイの量は低下します。情報統合の量が低下してもゼロにはなりません。
日本では、「一寸の虫にも五分の魂」という言葉もあります。
トノーニの理論によると意識の程度はまったくのゼロには、ならないのだといいます。事実上、トノーニは意識に関する基本的法則を提案しています。つまり、高度なファイには高度な意識が宿るのです。
そこには、ただ淡々と善も悪もなくて古来から有る日本の「魂」という概念みたいなことにも似ています。
2018年現在では、サピエンスは20万年前からアフリカで進化し、紀元前3万年に集団が形成され、氷河のまだ残るヨーロッパへ進出。紀元前2万年くらいにネアンデルタール人との生存競争に勝ち残ります。
そして、約1万2千年前のギョベクリ・テペの神殿遺跡(トルコ)から古代シュメール人の可能性もあり得るかもしれないので、今後の「T型オベリスク」など発掘作業の進展具合で判明するかもしれません。
メソポタミアのシュメール文明よりも古いことは、年代測定で確認されています。古代エジプトは、約5千年前の紀元前3000年に人類最初の王朝が誕生しています。
(個人的なアイデア)
2022年のノーベル物理学賞の受賞者に、物質を構成する原子や電子のふるまいについて説明する理論「量子力学」の分野で
「量子エンタングルメント」という特殊な現象が起きることを理論や実験を通して示し、量子情報科学という新しい分野の開拓につながる大きな貢献をした。
フランスのパリ・サクレー大学のアラン・アスペ教授、アメリカのクラウザー研究所のジョン・クラウザー博士、オーストリアのウィーン大学のアントン・ザイリンガー教授の3人です。
量子論で有名な「ベルの不等式」などから、ゆらぐ物質の定義についての議論が始まります。
実在論も。
ザイリンガーは「ザイリンガーの原理」でも有名です。
量子論で有名なベルの不等式は、量子レベルでは、観測されるまで、不確定性な量子場という状態が、この世の法則の真実ということを数学で表した(隠れた変数がある場合、多数の測定結果の相関は「ある数値」を超えることはない)
ここから見えない領域を確率的にしか、人間は認識できないと言う限界が、明確に示されたため、場の量子論、ディラック方程式が産みだされるキッカケにもなった。
ディラック方程式は、特殊相対性理論と量子論を融合してます。
これを具体的にある程度言語化する超古代の方法を個人的に研究して知ってるけど秘密です。
不確定性原理とも整合性させるため、このままではコントロールできないから、一度、シュレーディンガー方程式で粒子として量子化する。
こうすると現象も数学で人間に説明できる形にできる。
量子化から、どんなに離れていてもエンタングルメントによって別地点にある量子の情報も状態が確定してしまう特性も生じます。
量子レベルでは、光速を超えて近接作用以外で伝播するとも言える。さらに人工的に情報処理へ応用して、エンタングルメントの構造を量子ゲートとして、活用しようとしてる。
「量子エンタングルメント」(古典力学では見られない多事象間のもつれで、遠隔作用とみまがう相関を生み出す)から始めて
もつれた二体間の一方のみを観測したとき、ホーキング放射からの数学を活用して、どれだけの情報が欠落するのかを測れる「エンタングルメント・エントロピー」で数値化できます。
量子情報理論の基礎となる。小さな量子系が多数集まって大きな系(量子多体系)をなす場合、その中での局所的な相互作用を扱うのは「場の量子論」になります。
量子情報理論の考え方を導入した量子力学の特徴たる量子エンタングルメント。
続いて・・・
仏教の無明にも似ているホーキング放射は、ブラックホール・エントロピーという概念でスーパーストリング理論から数値化されています。
これによって、ブラックはどのくらいブラックか?を計算できます。
ブラックホールの面積増大の法則とエントロピーの必然的増大の法則の類似性はホーキングも気付いていた偶然の一致として。
このブラックホールと熱力学の法則は、ブラックホールの事象地平とエントロピーが方程式で同一視せざるをえないが
同時に、ブラックホールに温度があることにもなるからです。
ブラックホールに温度がある?ブラックホールの物理学の重力法則は、極端な熱力学の法則の書き換えに他ならないことも示している。
エンタングルメントや量子コンピューターの誤り訂正にも応用されている。
カラビヤウ相が、別のカラビヤウ相に変わってしまうことで一度、消滅し、トポロジー的に転化
ホーキング放射によってブラックホールは素粒子に相転移します。アクシオン?
一般相対性理論と量子力学を融合させるツールがスーパーストリング理論で確立している。
航空機の飛行する原理なども・・・
つまり、ベルヌーイの定理は、揚力をどの程度得られるか?を数値化できる。他には、流体全般も扱えるなど応用範囲が広い。
ベルヌーイの式は、流体の速さと圧力と外力のポテンシャルの関係を記述する式で、流体の力学的エネルギー保存則ともみなせる。ダニエル・ベルヌーイによって1738年に発表。
運動方程式からのベルヌーイの定理の完全な導出は、その後、1752年にレオンハルト・オイラーが示している。
完全流体についての条件。これは、非圧縮性と非粘性を持つ流体のこと。
ベルヌーイの定理は、主に現実的な場所では、水道管など経路が固定された内部を隙間なく押し出されていく状態を数値で表現できる方法です。
高温の蒸気なども配管を通して計算を行い数値で表現します。
配管の径は変更せず、蒸気圧力を上げた場合、蒸気の流量は増加します(計算できるので精密に表せます)
逆に、圧力損失等により蒸気圧力が低下した場合、蒸気の流量は減少します(計算できるので精密に表せます)
これら配管内部の「高温の蒸気」「水」の圧力と流量にはある関係性があります。
めんどくさいので圧力計測は静圧を対象としており、静水圧、流水圧、動圧、全圧等を直接測定することは基本的にできません。
「圧力=静圧」は閉じられ限定された空間内分子の「エネルギー状態」とも読みとれます。
エネルギー保存則なので・・・同時に、「流水圧は動圧との保存則」「静水圧は位置エネルギーとの保存」も表せます。
ベルヌーイの定理は、他にも飛行機の翼の先端など自由度の高く限定のない空間内分子の「エネルギー状態」も計算できます(ゆらぐので計算は非常に難しい)
似たような感じで・・・
開かれた空間内分子の「エネルギー状態」のワームホール。
イメージ的にワームホールも具体的な水道管が配置されているわけではなく、ある経路を通過するためのメカニズムが存在すると言う意味にもなります。
ワームホールとは、アインシュタイン - ローゼンブリッジと言われていて、時空構造上のトポロジー幾何学として考えうる構造の一つ。
また、ホーキング放射にもあるブラックホール内にできるワームホールは、高温の蒸気などが通る自然の配管ともみなして計算しています。
こう仮定することで、初めは計算できない概念を計算できるフレームワークに落とし込んでホーキングはブラックホールを計算しています。
物理学では、新しいことではなく伝統的な手法です。
量子論もボルツマン、マクスウェル、リュードベリー、プランクなどの当時の天才たちが、熱力学を土台としてから最初は構築しています。
その後、量子力学の黎明期に次世代の天才たちが、今の形に発展させています。
<おすすめサイト>
エピソード8 Episode8 - 知恵が試されるバランスとテーラワーダ仏教の「結び」、マクロ経済学(パワーか、フォースか 改訂版―人間のレベルを測る科学 - デヴィッド・R・ホーキンズ Amazon)
エピソード7 Episode7 - テーラワーダ仏教の「結び」と意識のマップ、マクロ経済学について(パワーか、フォースか 改訂版―人間のレベルを測る科学 - デヴィッド・R・ホーキンズ Amazon)
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ユバル・ノア・ハラーリ:人類の台頭はいかにして起こったか?
カーター・エマート:三次元宇宙地図のデモ
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<提供>
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TEDにて
ナオミ・オレスケス:ノーベル賞級の科学者を信頼すべき理由
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世界の重大な問題の多くは、科学者の見解を必要としますが、なぜ?私たちは科学者の言うことを信じるべきなのでしょうか。
科学史の研究者であるナオミ・オレスケスは、私たちと信じることとの関係を深く考察し、科学研究に対する姿勢にまつわる3つの問題点を導き出します。
さらに、私たちが科学を信頼すべき理由として、独自の根拠を示してくれます。
構築している量子力学の数学的根拠の一つであるパスカルの確率論やアインシュタインの一般相対性理論。これらからもよくわかります。
しかし、プトレマイオス天動説とコペルニクスの地動説との論点についても当時は、証拠を探索することの困難さと現実の法則の発見には、必ずしも教科書的な方法論では、該当し得ないことについても語っています。
気候変動についても同様です。
自然科学限定ですが、クリエイティブなアイデアや先入観にとらわれない思考を柔軟に取り入れることの重要性も言っています。
でも、集団で検証しなければならないので、革新的なアイデアでも後手に回って、「時すでに遅し」という状態に陥ってしまう危険性も指摘しています。
なぜ?私たちは、科学を信じるべきなのでしょうか?
科学者は科学を信じる信じないで、語ることを好みません。
事実、彼らは科学と信仰を正反対のものと考え、信じるというのは信仰の範疇のものだと言うでしょう。
信仰は科学とはかけ離れたまったく別のものです。
科学者に言わせれば、宗教は信仰に基づいているか、パスカルの賭けの論法に基づいているのです。
ブレーズ・パスカルは、17世紀の数学者で神を信じるべきかどうかという問題に科学的論拠を使おうとした人間です。
仮説を立てていく有名な例が、科学史上にたくさんあります。最も有名な例は、アルベルト・アインシュタインです。
アインシュタインが一般相対性理論を構築した時、彼の理論における結論の一つに四次元時空は、単なるカラッポの空間ではなく、そこには、仮想の布があって、その透明な布が、太陽のような大質量の物体によってたわむというのがありました。
つまり、この数値化された理論が正しければ、光は太陽の傍を通過する時、その付近で曲げられることになります。
それは、かなり衝撃的な数値化された仮説でした。
科学者による確認が可能になるまでに数年かかりましたが、1919年に確認し、なんと、理論は正しいと実証されました。
太陽の近傍を通る光は、実際に曲がるのです。これが、数値化された理論を立証する決め手となりました。
例の斬新な考えが、正しいという証拠と見なされ、世界中の多くの新聞が、大々的に扱いました。
この理論あるいは、モデルは、演繹的・法則的モデルと言われたりします。
このモデルには、いくつかの問題があります。主な問題は、それが間違っているということ真ではないのです。
間違いだという根拠を3つお話しします。
まずは、論理上の問題。後件肯定の虚偽という問題です。
これも、また、凝った学術的な言い方ですが、要は、誤った理論からでも真の予測は可能だと言うことです。
つまり、予測が真であるからと言ってその理論が正しいという論理的な証明にはなりません。
これについても科学史に良い例があります。こちらは、プトレマイオスの宇宙の図です。地球が宇宙の中心にあり、太陽と惑星がその周りを回っています。
プトレマイオスの説は、何世紀もの間。非常に聡明な多くの人々に信じられていました。何故でしょうか?
答えは、その説から真の予測が、数多くできたからです。
プトレマイオスの体系のおかげで天文学者は、惑星運動を正確に予測できました。実際、当初の予測は、現在の私たちが真と考える地動説より正確なものでした。
これが教科書モデルの問題点の1つ目です。
2つ目は、実務上の問題。補助仮説の問題です。補助仮説とは、科学者が持つ前提のことですが、彼ら自身も意識していないかもしれません。
これについて重要な例を最終的に天動説の座を引き継いだ地動説からご紹介します。
ニコラウス・コペルニクスが、地球は宇宙の中心ではなく、太陽が太陽系の中心で地球は太陽の周りを移動している!と言った時、科学者たちは、こう言いました。
「いいかいニコラウス。それが、もし、本当なら太陽の周りを回る地球の運動を検出できることになる」こちらは、年周視差として知られる概念の説明です。
天文学者は言いました。もし?地球が動いているなら、よく見える星。たとえば、シリウスを見て、田舎にいると思ってください。田舎暮らしをして12月に ある星を見るとその星の後ろには遠くの星が見えます。
もし?私たちが同じ観察を半年後に行うと6月に地球は、この位置に動いていますから、同じ星を見るとその背景が違っているわけです。この角度の違いが年周視差です。
こちらは、地動説による予測です。天文学者たちは年周視差を探しましたが、まったく何も見つかりませんでした。
これにより多くの人が地動説は誤りだと証明されたと主張しました。
何故そうなったのでしょうか?
今の私たちには、当時の天文学者が2つの補助仮説を立てていて、そのどちらも不適当だったとわかります。
1つは、地球の軌道の大きさに関する前提。
定義を細かく決めたり、前提も重要です。
天文学者は、他の星との距離から算出し、地球の軌道を大きく見積もっていました。
今日、私たちが描くのはこんな図です。NASAの画像です。地球の軌道は、かなり小さいでしょう。実は、ここに描かれているよりもずっと小さいんですよ。
そのため年周視差は、非常に小さく検出するのは非常に困難なのです。
このことは、予測どおり行かなかった理由の2つ目と関連してきます。
科学者は、自分たちの望遠鏡が視差を検出できるほど高感度だと思っていたのです。
でも、そうではありませんでした。
科学者が年周視差をデータ観測するのは、テクノロジー。つまり、観測技術が進歩した19世紀になるまで不可能でした。
さて、問題の3つ目です。
3つ目の問題は、事実に関する問題で科学の多くが教科書モデルに該当しないということです。
科学の多くは、決して演繹的ではなく、実際には帰納的なのです。
つまり、科学者は、必ずしも理論や仮説から出発するわけではなく、世界で膨大に起きていることの観察、データから出発することも多々あるのです。
この例として最も有名なのは、かの有名な科学者。チャールズ・ダーウィンです。若き日のダーウィンが、ビーグル号に乗船して旅に出た時。
彼は仮説も理論も持っていませんでした。ただ、科学者としての経歴を持ちたい。
その一心で彼は、データを集め始めました。なにしろ、彼は医学をやるのが嫌でした。血を見ると気分が悪くなるからです。だから、別の進路が必要だったのです。
それでデータ収集を始めました。あの有名なフィンチを含め、様々なものを集めました。採集の際、彼はフィンチを袋に放り込み、その意味も認識していませんでした。
何年も後、ロンドンでダーウィンは、データを見直し、解釈を見出し始めました。その解釈が自然選択説です。
帰納的な科学に加え、科学者がよく使う思考法にモデリングがあります。科学者が、人生で実現したいことの一つに原因の説明があります。
どうやるのでしょうか?
方法の一つは、アイデアを試すための仮説のモデルを作ることです。
しかし、科学者の使う手法が、バラバラなら何が正しく何が間違っているか?どうやって決めるのでしょう。誰が、判断するのでしょう?
答えは、科学者が基準を定義し、判断するのです。その判断は、証拠の判断によります。
科学者は、様々な異なる方法で証拠を集めますが、それが、どんな方法であれ、証拠を再現検査にかけなければなりません。
社会学者ロバート・マートンは、科学者が、どうやってデータや証拠を再現検査するか?
という問題に着目しその方法を「組織的懐疑主義」と呼びました。
彼が組織化されていると考えたのは、科学者たちが共同で集団として再現検査を行うからで、懐疑主義だと考えたのは、科学者が、それを不信をベースに行うからです。
すなわち、立証責任を負うのは、新しい主張を持ち込んだその人物です。この意味で科学は本質的に保守的です。良い面も悪い面も両方。
科学界を説得し「よし。これは明らかに真だ」と言わせるのは、非常に厳しいことです。
だから、定義などトーマスクーン「科学革命の構造」で言うところのパラダイムシフトの概念が、支持を集めていようとも
実際のところ、科学的思考に本当に大幅な変化が起きた例は、科学史上。比較的まれです(知名度のある人間や権力者に悪用されてしまうから)
基本的人権がないと科学者やエンジニア(ここでは、サ��エンスプロトコルと定義します)はどうなるかは、歴史が証明している!独占独裁君主に口封じに形を変えつつ処刑される!確実に!
だから、マスメディアも含めた知名度のある人間や権力者を厳しくファクトチェックし説明責任、透明性を高めて監視しないといけない。
つまり、科学的知見は、専門家の総意だと考えられます。科学とは、陪審のようなものだと考えることもできます。
かなり、特殊な陪審ですけどね。
あまり、身近にはいないタイプのオタクの陪審です。博士号を持つ人たちの陪審。
科学では、権威とは科学界全体のことです。
ある種の「集団の知恵」だと思えばいいです。
非常に特殊な集団ですけどね。
科学は、権威に訴えかけますが、基準は、特定の人物ではありません。どんなに頭脳明晰だとしてもです。
基準となるのは、ある問題について研究してきた全ての科学者の集団的英知。集団的知見。集合体としての研究成果です。
科学者には、ある種の集団的不信の文化があります。「証明してみろ!」の文化です。
さて、では、私の最後の論点です。大抵の人は、朝起きて自分の車を信頼しています。ここはマンハッタンですから、例えが悪いですけど、マンハッタン以外に住むアメリカ人のほとんどは朝起きて車に乗ります。
エンジンをかければ車は動きます。それも非常によく動きます。現代の車はめったに故障しません。
なぜ?車はそんなにうまく動くのでしょう。ヘンリー・フォードやカール・ベンツやイーロン・マスクらの才能のためではありません。その理由は、現代の車が百年以上に渡る何百、何千、何万もの名も無き人々の仕事の積み重ねだからです!!
現代の車は、車に関わる仕事をしたすべての人の集合的な研究と知恵と経験の成果であり、テクノロジーの信頼性は、蓄積された人々の努力の結晶なのです!!
私たちが恩恵を受けているのは、ベンツやフォードやマスクらの才能だけでなく、その後の現代の車に関わったすべての人たちの集団的な知と勤勉のおかげなのです。科学も同じです。
ただし、科学は、車より歴史が長いですが、私たちの科学を信頼する根拠は、テクノロジーを信頼する根拠と同じで対象が何であれ、信頼するときの根拠と同じです。
すなわち、未知の領域は、専門家も素人同然に成り下がるので、現場で経験したアマチュアを含めて知見が集まるまでの人の手でデータにするまで、知識のないシロウトでも現場経験やデータがモノを言うのです(カントも言っています)
しかし、盲目的な信頼はダメです。何事においても、思い込み、鵜呑みは、いけません。
科学自体が、そうであるように、自然科学限定ですが、私たちの科学に対する信頼もデータや証拠に基づいていなければなりません。
だから、科学者はもっと上手に伝えるようにしなければなりません。できなければなりません。
科学者は、私たちに結果だけではなく、その過程をも説明しなければなりません。そして、私たちはもっと上手に聞けるようにならなければなりません。
また、科学も万能ではありません。過信は禁物です!
(個人的なアイデア)
��020年から始まった新型コロナウイルスのパンデミックでも・・・
現実に、未知の領域は、医者や専門家も素人同然に成り下がりました。
現場で経験したアマチュアを含めて知見が集まるまでの人の手でデータにするまで、知識のないシロウトでも現場経験やデータがモノを言いました。
権威を振りかざしても基本的人権の侵害になってしまったり、テレビ局、行政府、警察や権力者の権力濫用。
大企業、中堅企業、大手であるにもかかわらずストーカー法人と成り下がり独占禁止法の優越的地位の乱用が、実際、目立ちました。
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