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2020年3月28日土曜日

「波束の収縮」に伴う問題は、状態を客観的な実在物と思うことから生じた擬似問題にすぎない。例えば、波束の収縮はいつ起こるのか、それは不連続な変化なのか、あるいは量子力学の中で記述可能なのか。(谷村省吾(1967-))

波束の収縮仮説について

【「波束の収縮」に伴う問題は、状態を客観的な実在物と思うことから生じた擬似問題にすぎない。例えば、波束の収縮はいつ起こるのか、それは不連続な変化なのか、あるいは量子力学の中で記述可能なのか。(谷村省吾(1967-))】
　「波束の収縮仮説は，「長さを測定して5 cm という値が出たのなら，少なくともその直後は，本当に対象系は5 cm になっているのだろう」という常識的信念をそのまま表しているが，いろいろなパラドクスの温床でもある。
　波束の収縮はいつ起こるのか？
　誰が観測したときに測定値が確定するのか？
　意識を持った人間が観測しないと波束の収縮は起きないのか？
　観測した途端に不連続な状態変化が起こるのか？
　この状態変化はシュレーディンガー方程式では表せないプロセスなのか？
といった，物理学の範疇に収まるかどうかもわからないような問いを波束の収縮仮説は呼び込む。私自身は，これらの奇妙な問いは，状態ベクトルというものを客観的な実在物と思うことから生じた擬似問題にすぎないと考えている[117]（本当は問題ではないことを，言葉の意味の取り違えや思い込みのせいで問題視することを「擬似問題」(pseudo problem) という）。」
（「多様化する不確定性関係」＜谷村省吾　名古屋大学）
（索引：波束の収縮仮説）

（出典：名古屋大学）
谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）

谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）

　「最近（2020年）、時間の哲学と心の哲学の問題に関わることが多くなり、「意識とは何か、物理系に意識を実装できるか」という問題を本格的に考えたいと思うようになった。裏プロジェクトとして意識の科学化を考えている。
　「科学で扱えるものと扱えないとされるもののギャップ」は、心得ておくべきではあるが、ギャップにこそ重要な問題が隠されており、ギャップを埋める・ギャップを乗り越えることによって科学は進歩してきたとも言える。」（中略）
　「物理学におけるギャップの難問として次のようなものがある。マクロ系によるミクロ系の観測に伴う波束の収縮、量子系から古典系の創発、相対論的系から非相対論的系の出現、可逆力学系から不可逆系の出現、意識なきものから意識あるものの出現、「いまある感」の起源、などがそのような例であるが、これらは地続きの問題であり、いずれも機が熟すれば科学的に究明されるべき課題だと私は考えている。」（後略）
（研究の裏で私が意識していること　谷村省吾　名古屋大学＜谷村省吾(1967-)）

谷村省吾(1967-)
TANIMURA Shogo＠tani6s
谷村省吾（名古屋大学）
谷村省吾(researchmap)
検索（谷村省吾）

2020年3月24日火曜日

特殊相対論では、ある慣性系における「現在」と同時刻の時空領域と、この慣性系に対して運動している他の慣性系における「現在」と同時刻の時空領域とは異なり、全ての慣性系にとって同時刻の領域は定められない。(谷村省吾(1967-))

相対論

【特殊相対論では、ある慣性系における「現在」と同時刻の時空領域と、この慣性系に対して運動している他の慣性系における「現在」と同時刻の時空領域とは異なり、全ての慣性系にとって同時刻の領域は定められない。(谷村省吾(1967-))】
　「念のために述べると、特殊相対性原理は「物理法則はすべての慣性系で同型である」という命題であり、平たく言うと、物理的な方法によって絶対的な静止系や絶対的な速度は定められないという主張である。これと、光速度（別に光でなくてもよい）不変の原理から、光学的同時性は絶対的ではないことと、その他にどんな方法で同時性を定めても物理的に確認可能な絶対的同時性は定められないことが演繹される。対偶として、絶対的な同時性が物理的に定められれば、相対性原理か光速度不変の原理の少なくとも一方が誤りであることになる。
　ここで何が《問題》なのか見失われそうになっているが、この文脈（第7 節『相対論を無視してよいのか』同p.186）で私は《現在主義も成長ブロック宇宙説も動くスポットライト説も（くわしくは述べないが、枝分かれモデルも）相対論に反しており、客観的な現在の定義に失敗している》と述べていることが問題の発端である。現在主義にせよ、成長ブロック宇宙説にせよ、どういう方法で同時性を定めるのか森田論文には書かれていないので私にはわからないが、現在主義も成長ブロック宇宙説も絶対的で客観的な〈現在〉の存在を含意しているようにしか見えないけれども、絶対的で客観的な〈現在〉が定められると考えているのなら、相対論に反しますよと私は言っているつもりである。これが私の指摘している問題であることを見失わないでほしい。」
（第3章　森田論文への谷村再コメント　谷村省吾(1967-)『一物理学者が観た哲学　Philosophy observed by a physicist』＜谷村省吾）
（索引：相対性理論）

（出典：名古屋大学）
谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）

(a)状態には,確定した物理量の値があるとは限らない(不確定性)だけでなく,(b)そもそも値が実在せず(値の非実在性),(c)測定に依存する(文脈依存性)。(d)測定は対象を撹乱し,(e)測定の精度や,(f)期待値の推定にも原理的な限界がある。(谷村省吾(1967-))

多様化する不確定性関係

【(a)状態には,確定した物理量の値があるとは限らない(不確定性)だけでなく,(b)そもそも値が実在せず(値の非実在性),(c)測定に依存する(文脈依存性)。(d)測定は対象を撹乱し,(e)測定の精度や,(f)期待値の推定にも原理的な限界がある。(谷村省吾(1967-))】

様々な不確定性関係の表現
(a)値の不確定性
　一つの系の二つの非可換物理量の値が確定した状態は、一般には存在しない。
(b)値の非実在性
　物理量の値がたんに確定しないというだけでなく、そもそも測定していないときに物理量の値が実在すると思ってはいけない。
(c)文脈依存性
　何を測定するかという文脈ごとに、何の実在を認めるのか使い分けて考えなければならない。
(d)測定の誤差と擾乱の関係
　一つの系のある物理量を正確に測ることが、その系の他の物理量の値を制御不能なやり方で乱してしまう。
(e)測定の誤差同士の関係
　測定器を使って二つの非可換物理量を同時に正確に測ろうとするとき、精度には限界がある。
(f)量子系の物理量の期待値の推定
　測定データから求めた推定値には、真の期待値との間に不一致がある。

　「ケナード・ロバートソン流の不確定性関係は，一つの系の二つの非可換物理量の値が確定した状態は一般には存在しないことを意味する。エントロピー不確定性関係も，基本的には同じ内容である。もう少し正確に言うと，二つの非可換物理量 A, B について，一方で A = aであるような状態があり，他方，B = b であるような状態があったとしても，a; b の値しだいで「 A = aかつ B = b であるような同時確定状態」は存在しないことがある。また，同一の状態に関して A = aとなる確率を測定することができるし，それとは別に B = b となる確率も測定することができるが，「 A = aかつ B = b となる確率（数学では同時確率とか結合確率という）」を非負実数として定義できないことがある（ただし，このような場合，物理量 Aと B の値を一斉に測ることはできないようになっており，同時確率が存在しないからといって，矛盾をきたすことはない）。
　この路線をさらに突き詰めると，二つ以上の物理量の値が同時に実在すると思ってはいけない例を量子論の枠組み内で示すことができる。そのような極端な例が（本稿では紹介しなかったが），コッヘン・スペッカーの定理であり[33, 69]，ベル不等式の破れである[29, 65, 97, 116]。これらは物理量の値がたんに確定しない（不確定性）というだけでなく，そもそも測定していないときに物理量の値が実在すると思ってはいけない（非実在性），とか，何を測定するかという文脈ごとに何の実在を認めるのか使い分けて考えなければならない（文脈依存性）といったことを含意しており，不確定性関係をさらに掘り下げた意味内容を持っている[98]。また，もともとハイゼンベルクが意図し，小澤が定式化した不確定性関係は，一つの系のある物理量を正確に測ることがその系の他の物理量の値を制御不能なやり方で乱してしまうことを意味する。
　アーサーズ・ケリー・グッドマン流の不確定性関係は，誤差と擾乱の関係ではなく，誤差同士の関係であるが，ミクロ系単独の性質ではなく，測定器を使って二つの非可換物理量を同時に正確に測ろうとするときの精度の限界を表している。
　渡辺らの不確定性関係は，小澤が扱った問題とは少し設定が違っている。渡辺らが扱っているのは，量子系の物理量の期待値（平均値）を推定しようという状況である。測定器を有限回使う限り，測定値には統計的ばらつきがあり，測定値の平均値を求めても，物理量の真の期待値とは一致しないことがある。測定データから求めた推定値と真の期待値との不一致の程度に関する関係式が，渡辺の不確定性不等式である。
　それぞれに性格の異なる不確定性関係ではあるが，いずれにしても古典力学の客観的・決定論的物理観を否定する内容を持っている。ニュートン力学に代表される古典物理学では，我々は外的観測者として，対象系の状態を乱すことなく，対象の物理量の値をいくらでも高い精度で観測できると想定されている。そのような物理観をここでは客観的と呼んでいる。さらに，古典力学は，ある時刻における対象系の状態を正確に知りさえすれば，系の未来は一意的に予測・決定できるような仕組みになっている。そのような物理観を決定論的と呼んでいる。
　ところが，量子力学の不確定性関係は，ミクロの系の状態に不測の変動を与えることなしにミクロ系の物理量の値を正確に知ることは不可能であり，結果的に未来の確実な予測も不可能だということを意味し，客観的・決定論的物理観を打ち砕く。これが不確定性関係の最も強力なインパクトであろう。
　ただし，量子論の確率解釈を認めるならば，量子力学は，未来に各事象が起こる確率は正確に予測できる仕組みになっている。100 パーセント確実に何が起こるという断言は，量子力学では，一般にはできない。」
（「多様化する不確定性関係」＜谷村省吾　名古屋大学）
（索引：多様化する不確定性関係,不確定性関係）

（出典：名古屋大学）
谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）

2020年3月20日金曜日

時間は、観測者や時計や座標系が定義する古典的パラメータであって、系に固有の物理量ではない。(谷村省吾(1967-))

時間とは何か

【時間は、観測者や時計や座標系が定義する古典的パラメータであって、系に固有の物理量ではない。(谷村省吾(1967-))】
　「時間は観測者や時計や座標系が定義するものであって，系に固有の物理量ではない．
　時間が各物理系に属する物理量だと考えると，いろいろ無理が生じる．例えば，1個のミューオンを生成して，しばらく経った後にそのミューオンを見せられたとして，「このミューオンのエネルギーを測れ」と言われれば何らかの測りようがあるが，「このミューオンの生存時間（生まれてからどれだけの時間が経過したか）を測定しろ」と言われても測りようがない．ミューオンの生存時間は，ミューオンを生成した時刻と，ミューオンの崩壊を観測した時刻の差で定義されるものであり，観測者の時計で定義されるものである．時間の経過につれて単調増加あるいは単調減少するような量を一つ一つのミューオンが持っているとは思えないし，そのようにミューオンに付随する量を実験者が測って時刻を決定しているわけでもない．
　また，複数の同種粒子を異なる時刻に生成したとして，各粒子の生存時間の経過に伴って値が変化する物理量を各粒子が持っていたとしたら，同種粒子を区別できる（新しい粒子と古い粒子を区別できる）ことになってしまう．しかし，現実はそうはなっていない．
　また，もしも時間が演算子で表されたとしても，時間の固有状態とか，時間の重ね合わせ状態といったものが，物理的に何を表しているのかわからない．
　普通に考えれば，時間は観測者に属する古典的パラメータである．時計という標準的な力学系の往復・繰り返し運動によってカウントされ，一般の物理系の運動を記述するために参照されるパラメータが時間である，というのがいまのところ物理学者に定着している時間観であろう．」
（「時間とエネルギーの不確定性関係――腑に落ちない関係」＜谷村省吾　名古屋大学）
（索引：時間とは何か）

（出典：名古屋大学）
谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）

2020年3月19日木曜日

幾何学は、座標系によらない不変な性質や不変な関係を取り出そうとする。そこで、物理学が観測者ごとに違って見えるさまざまな現象を、普遍的法則によって捉えようとするとき、幾何学が有効になるのである。(谷村省吾(1967-))

物理学と幾何学

【幾何学は、座標系によらない不変な性質や不変な関係を取り出そうとする。そこで、物理学が観測者ごとに違って見えるさまざまな現象を、普遍的法則によって捉えようとするとき、幾何学が有効になるのである。(谷村省吾(1967-))】
　「本特集のタイトル「幾何学的物理観」を見ているうちにメラメラと燃える想いがこみ上げてきた．私が熱い想いを込めて提起したいのは「なぜ物理に幾何学が必要なのだろう？なぜ物理に幾何学はこうも有効なのだろう？」という問いである．
　この問いにはこう答えられる．結局，物理学は，観測者ごとに違って見えるさまざまな現象を，普遍的法則によって捉えようとする試みである．一方，幾何学は，座標系の採り方によって見かけが変わる図形から，座標系によらない不変な性質や不変な関係を取り出そうとする数学である．したがって幾何学が物理学を語るのに適切な言語になるのは，当然のなりゆきなのである．」
（「座標系によらない量子力学，多様体上の量子力学」＜谷村省吾　名古屋大学）
（索引：物理学と幾何学）

（出典：名古屋大学）
谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）

原因が先に起こり結果はその後で起こるという原理（因果律）と、ある場所で起きる出来事は、遠く離れた別の場所で起きる出来事に瞬時に影響を与えることはないという原理（局所性）に反する現象は、見つかっていない。(谷村省吾(1967-))

因果律と局所性

【原因が先に起こり結果はその後で起こるという原理（因果律）と、ある場所で起きる出来事は、遠く離れた別の場所で起きる出来事に瞬時に影響を与えることはないという原理（局所性）に反する現象は、見つかっていない。(谷村省吾(1967-))】
　「局所性とは【ある場所で起きる出来事は，遠く離れた別の場所で起きる出来事に瞬時に影響を与えることはない（本誌 p.39）】という，自然現象なら当然そうなっていると思われる性質のことをいう。ただ，そもそも影響とは何か？と問い質すと，なかなか厄介ことになるので，そこは常識的な意味で捉えておいてほしい。
　因果律とは【原因が先に起こり結果はその後で起こる（本誌 p.40）】，時間を遡って未来から過去に影響が及ぶことはない，という法則である。ここでも，そもそも原因とは何か？結果とは何か？影響とは何か？過去と未来とは何か？と疑い出すと，因果律の明瞭な定義を与えるのはじつは難問であり，哲学の問題としても物理学の問題としてもいまだに議論は決着していない，と私は思う。しかし，ここでは原因・結果などの定義は問い質さないでおこう。」
（中略）
「本誌記事では，マクロ古典物理の常識である実在概念・局所性・因果律を前提としてベル不等式を導いた。そして，実験ではベル不等式が破れていることが判明したので，実在概念・局所性・因果律のどれかは実際には成り立っていないはずだと指摘し，とくに実在概念を疑い，物理量の値の実在性を放棄しなければならないと結論した。さらに，量子論では物理量の掛け算は非可換であり，物理量の値がなくても正しい計算ができることを示した。しかし，これらの検討の過程で（本誌 p.41～43）局所性と因果律はあまりしつこく疑わなかった。局所性と因果律を許容して，実在性だけを疑うのはなぜか？という疑問を持たれるのも当然だと思うので，その点について説明を補っておく。
局所性と因果律に関して次のような事実が知られている：
　1) 局所性と因果律はマクロな古典世界で何度も確かめられている常識である。
　2) ミクロ世界の物理法則である相対論的場の量子論は局所性と因果律を尊重するようにできている。
　3) その理論が合わない現象はない。
　4) 超光速粒子（もしあれば局所性と因果律を破る）は実験家たちが探しているけれども一度も見つかっていない。
　以上のような理由から局所性と因果律はおいそれと放棄するわけにはいかないのである。それに比して，「測定しなかった物理量が，測定したときと同様に測定値を持っている」という実在概念は，古典物理の世界では一度も確かめられていない信念である。字句意義からして，「測らなかった値が，測った値に等しいかどうか」は確かめようがない。だからこそ実在概念が疑われるのである。
　ベルの不等式とクラウザーたちの思考実験とアスペの実験の驚くべきところは，局所性と因果律が正しいと仮定した上で「測らなかった値が，測ったときと同じように実在しているか」という，肯定も否定もできなさそうな問いを物理実験でテスト可能にしたところにある。しかもアスペ実験は明確に否定的な答えを出した。
　局所性や因果律が成り立たない世界を想定すると，我々が住み慣れた世界とはかなり異なった世界になる。そのような理論を作ってもよいが，「何でもありな理論」になりがちだ。そのような理論はアスペ実験を説明できるかもしれないが，いままでに実現したことがない奇妙な現象（テレパシーや過去への通信など）も起こってよいという予測を与えてしまう。」
（『「揺らぐ境界？　非実在が動かす実在」を読んでいろいろ疑問が湧いた人のための補足＜谷村省吾　名古屋大学）
（索引：因果律,局所性）

（出典：名古屋大学）
谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）

観測しなくても物理量の値があるという仮定（値の実在論）と局所性と因果律を合わせた理論はベルの不等式を導く。一方で，量子論はベルの不等式の破れを予測し、実験で破れが確認された。局所性と因果律が間違っているとは考えにくいので、値の実在論は誤りである。(谷村省吾(1967-))

値の実在論

【観測しなくても物理量の値があるという仮定（値の実在論）と局所性と因果律を合わせた理論はベルの不等式を導く。一方で，量子論はベルの不等式の破れを予測し、実験で破れが確認された。局所性と因果律が間違っているとは考えにくいので、値の実在論は誤りである。(谷村省吾(1967-))】
　「言葉使いに関する注意だが，科学哲学 [20, 21] で言う実在論（科学的実在論）と，いま問題にしている実在論は，ややニュアンスが異なる。私もよくわかっているわけではないので，哲学的用語解説への深入りは避けたいが，簡単に述べておこう。
　物理学では，電磁場やゲージ場や電子やニュートリノやエントロピーやブラックホールや非可換物理量やヒルベルト空間やラグランジアンのような，人間が直接見たり触れたりできないものを想定することがあるが，たとえ目に見えなくても，またそのようなものを想定する物理理論がなくても，それらが現に存在していると信じる立場を科学的実在論という。
　これに対して，電子のような抽象概念が理論上便利であることは認めるが，文字通りにそのような「もの」があると信じることを保留する立場を反実在論という。ただし，反実在論者と言えども，観測不可能な概念を想定している科学が間違っていると主張しているわけではない。「電子という概念を使うと便利なことは私も知っているが，そのことが電子の存在を信じる根拠になるわけではない。私は，電子がこの世にあるとかないとか，私の目や耳で確かめようのないことは言わない」という立場が，科学哲学でいう反実在論である。反実在論は，控え目で慎重な立場とも言えるが，自分の感覚だけを信じて，ハイテクの観測手段はあてにしないという，わざとらしいアナクロ立論のようにも思える。一方で，物理学者は，例えば机の実在性と電子の実在性とエントロピーの実在性とが同レベルで語られるものではないことをよく知っており，それらを「実在」の一言で表そうとする方に無理があることを心得ている。結局のところ，科学的実在論 vs. 反実在論の哲学論争は，本来多義的であるはずの「実在」という言葉に一義的な定義を押し付けようとして空しい努力を続けているように私には思える。
　本記事で問題にしている実在論は，我々が観測できるものは，適当な条件が満たされれば（単純に言えば，何度観測しても誰が観測しても同じ結果になることを確認する），観測していないときも観測したとおりに存在している，と信ずる立場のことである。とりわけ，いま問題にしているのは，物理量の値の実在性である。例えば，体重は物理量であり，60 キログラムというのは物理量の値である。物理量を測れば値を得るが，測っていないときも物理量の値はあるはずだ，と信ずるのが，いわば「値の実在論」の立場である。
　そして，この「値の実在論」と局所性と因果律を合わせた理論はベルの不等式を導く。一方で，量子論はベルの不等式の破れを予測し，実験でもベルの不等式の破れが確認された。局所性と因果律が間違っているとは考えにくいので，「値の実在論」が現実世界では通用しないのだろう，というのが本記事の結論であった。
　私は，科学的実在論と反実在論のどちらが正しいかという議論をしたいのではないし，一意的な「実在」の定義を探しているのでもない。ただ，この自然界における「実在」の奥行を感じてもらいたくて本記事を書いた。」
（『「揺らぐ境界？　非実在が動かす実在」を読んでいろいろ疑問が湧いた人のための補足＜谷村省吾　名古屋大学）
（索引：値の実在論）

（出典：名古屋大学）
谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）

状態とは「どういう実験を行うか」という設定に他ならない。実験の設定や、観測結果の説明は、古典物理学の用語を適切に用いることで曖昧さなく、表現されなければならない。(谷村省吾(1967-))

波動関数は実在するか

【状態とは「どういう実験を行うか」という設定に他ならない。実験の設定や、観測結果の説明は、古典物理学の用語を適切に用いることで曖昧さなく、表現されなければならない。(谷村省吾(1967-))】
　「量子力学がミクロ世界の物理理論として成功を収めると，「古典力学は近似理論であり，人間の粗雑な観察を直接的に記述した現象論に過ぎない」という考えが物理学者の間に広まったが，果たしてそれは自然界に対する適切な描像だろうか？量子的な系の記述には古典論の概念が必要だということを Bohr は強調していた．少し長くなるが，Bohr の 1949 年の言葉を引用しよう：
《現象が古典物理学で説明のつく範囲からどれほど外れていても，すべての証拠の説明は古典論の用語で表されなければならない…要するに，「実験」という言葉で私たちが指しているものは，私たちが何を行い何を学んだのかを他人に語ることが可能な状況であり，それゆえ，実験設定や観測結果の説明は，古典物理学の用語を適切に用いることで曖昧さなく表現されなければならない》．
　たしかに測定値や確率は古典物理的な装置で測定され記録される．状態は量子的な物理量に測定値と確率を割り当てる写像であり，結局，状態 (state)とは「どういう実験を行うか」という設定 (setting,situation) に他ならない．「実験の準備＝状態の準備」であり，実験は古典物理的な方法で用意され記述される．量子論が登場したことによって古典論が用済みになったのではなく，量子論だけでは世界の記述は完結せず，量子的世界に対面する古典的世界を必要としているのである．」
（『波動関数は実在するか　物質的存在ではない．二つの世界をつなぐ窓口である』＜谷村省吾　名古屋大学）
（索引：波動関数は実在するか）

（出典：名古屋大学）
谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）

科学を含む人類の文化の動向を、自然淘汰だけによって理解するのは、当たっていないかもしれない。なぜなら、人間には未来を構想して、現在した方がよいことを検討し選ぶ能力があるからである。(谷村省吾(1967-))

思考と表現の進化論

【科学を含む人類の文化の動向を、自然淘汰だけによって理解するのは、当たっていないかもしれない。なぜなら、人間には未来を構想して、現在した方がよいことを検討し選ぶ能力があるからである。(谷村省吾(1967-))】

参考：数学による自然界の記述可能性は、奇跡なのだろうか。失敗した数多くの理論の歴史を顧みれば、人の脳に宿ったアイデアのうち、この世界に適応できたものが自然淘汰によって生き残ったというのが、真実のように思われる。（谷村省吾(1967-)）
　「また，自然淘汰には善悪の価値判断や，目的論的な計画性がないので，うっかりすると，進化の方向が生物個体の生存にとって不利なだけでなく，遺伝子の増殖にとってすら有利とは思えない方向に進むこともある．そのような例としては，クジャクのオスの羽がよく挙げられる．クジャクのオスの羽は大きくてきらびやかだが，大きすぎて動くのに不便だし，敵にも見つかりやすいし，大きくて美しい羽を形成して維持するにも栄養などのコストがかかる．解釈としては，そのような無駄に大きくて美しい羽を持っていられるオスは美しい羽という代償を払えるくらいに有利な別の特性を備えていると見てよく，メスはそのような優秀な生体を形作る遺伝子を持つオスと交配して，優秀な遺伝子を子に引き継ぎたいのだろうと考えられる．いったんオスが「大きくて美しい羽を作る」遺伝子を獲得し，メスが「大きくて美しい羽を持つオスとの交配を好む」遺伝子を獲得してしまうと，これら2 種の遺伝子がともに手を取り合って淘汰を勝ち進んでしまい，クジャクがいまのような姿になった，と利己的遺伝子説は説明する．しかし本当に子孫繁栄を目的とするなら，こんな無駄の多いデザインをすることはなかったであろう．
　この他にも，自然淘汰・進化は必ずしも個体にとっての改善をもたらさないという例はあるだろう．とくに，遺伝子の突然変異と自然淘汰のプロセスは非常に緩慢なので，環境が急変すると，以前は生存・増殖に有利だった特性が，環境変化後には不利な特性になってしまうことはあり得る．もちろん，その逆に，以前は生存・増殖にさして有利ではなかった特性が，環境変化後には俄然有利に働くこともあり得る．
　遺伝子には，先を見通す能力がないし，将来の計画を立てて準備する能力もない．我々人間は，未来を構想して，現在した方がよいことを検討し選ぶ能力がある，と考えられている．ゆえに，人類の動向を生物進化になぞらえて考えることは当たっていないかもしれない．
　しかし，学問分野のマクロな動向は，個々人の検討・選択によって動いていると言うよりは，抗いがたい潮流のように見えることもある．だからこそ，物理理論の失敗や放棄も起きるのだろう．すべての研究が計画通りによい方向に進むものなら，そのような無駄なことは起きなかったはずである．
　研究分野の将来がいかなるものか予測することは，個人の先見能力よりも高次の能力を要するのかもしれない．我々は自分たちの遠い将来を見通せるほどには賢明ではないことを知る謙虚さを持つべきだと思う．」
（『量子論と代数―思考と表現の進化論』＜谷村省吾　名古屋大学）
（索引：思考と表現の進化論）
（出典：名古屋大学）
谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）

2020年3月18日水曜日

数学による自然界の記述可能性は、奇跡なのだろうか。失敗した数多くの理論の歴史を顧みれば、人の脳に宿ったアイデアのうち、この世界に適応できたものが自然淘汰によって生き残ったというのが、真実のように思われる。(谷村省吾(1967-))

思考と表現の進化論

【数学による自然界の記述可能性は、奇跡なのだろうか。失敗した数多くの理論の歴史を顧みれば、人の脳に宿ったアイデアのうち、この世界に適応できたものが自然淘汰によって生き残ったというのが、真実のように思われる。(谷村省吾(1967-))】

関連命題：人間は自然の一部分であって他の諸部分と密接に結合している。だから、もしこの自然がいまとは異なった仕方で創造されていたとしたら、我々の本性もまた、それら創造された事物を理解し得るようなものに創られていたことであろう。（バールーフ・デ・スピノザ(1632-1677)）

（出典：wikipedia）
　「遺伝子のことを英語でgene（ジーン）と言い，模倣のことをmime（マイム，パントマイムのマイム）と言うが，「ジーン」のような響きがするようにマイムを言い換えたのが「ミーム」である．要するに，人の脳に宿って人の行動様式を変え，他の人に乗り移って，受け取った人もそのような行動をまねし出すときに，宿ったり増殖したりしているものがミームである．遺伝子の物理的実体は分子だが，ミームの物理的実体は特定し難く，私はそれをアイデアと呼んだ．
　話がずいぶん脇道に逸れたが，要するに我々が数学とか物理学と呼んでいるものもミーム群だということが言いたいのである10)．数学も物理学も誰かが考え出したものであり，人の手を加えられ，人から人へと伝えられるものである．人が建物を建てたり，船を動かしたり，ロケットを打ち上げたり，テレビで映像を伝えたり，合成繊維で服を作ったり，遺伝子操作で病気になりにくい野菜を作ったり，人がいろいろなことをする上で自然科学の知識を使って物に働きかけるとうまくいったのである．自然科学がうまくいっているのは，それがこの世界に適応しているからである．数学の一部分が自然界の規則性の記述にちょうどうまく当てはまり，それを使うとものごとが正確に予測できることがわかったので，みんながそれをまねして使うようになったのである．」
（『量子論と代数―思考と表現の進化論』＜谷村省吾　名古屋大学）
　「たしかに，明瞭な数学的体裁の整った物理理論が自然現象を正確に予測するという成功例は数多くあり，そういう正確な予測力が物理学の魅力であり有用性の源でもあることは間違いないと私も思う．しかし待てよと私は言いたい．
　数学的体裁は整っていたが現実の現象を予測・説明することに関して失敗した物理理論もあるし，逆に，体裁は不細工であったが，なかなかの成功をおさめた物理理論もある．」（中略）
　「話が長くなったが，数学的な物理理論の素晴らしい成功にウィグナーはいたく感心し，これは奇跡ではなかろうかというところまで行っているが，それは華々しい成功例だけに目を奪われすぎでしょうということを私は言いたかったのである．現実には，大失敗もあったし，ほどほどの中途半端な成功もあったし，当初の目的に関しては失敗したけど副産物を得たというケースもあるのである．
　成功したものだけが多くの子孫を残すことこそ自然淘汰の特性であり，結果的に目につくものは成功例ばかりになってしまい，奇跡が起こったかのように見えてしまうのである．」
（『量子論と代数―思考と表現の進化論』＜谷村省吾　名古屋大学）
（索引：思考と表現の進化論）

（出典：名古屋大学）
谷村省吾(1967-)の命題集（Propositions of great philosophers）