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井出 薫
物理学は強力ですべての学の中でも最も普遍的な法則や原理を見出している。他の諸学も基礎的な物理法則や原理に反するような理論は正しいと認められない。だが、そのことが過大評価され、世界のすべてのことが物理法則に還元される、つまり基礎的な物理法則から演繹できるという幻想を人々にもたらしている。物理学界では究極理論という言葉があり超弦理論などがその候補とされているが、「究極理論」という言葉自身が世界全てが究極的な物理法則や原理で説明され未来も予測できるという考えを暗黙の前提としている。 だが、それは不可能だ。超弦理論が、あるいは別の究極理論が物理世界に存在する４つの相互作用（重力相互作用、電磁相互作用、強い相互作用、弱い相互作用）を統一的に説明し、宇宙の発展と構造に理路整然とした説明を与え未来を予測できることが分かったとしても、究極理論でアルツハイマーの治療法や予防法が分かる訳でも、生物進化の謎が解けるわけでもない。それどころか、究極理論が扱う素粒子論に近い分野である原子核物理学の諸問題、原子核内部の運動、どのような原子が存在し、どれくらい安定的であるか、などを解明することすらできない。 究極理論を求める物理学者や科学的実在論者は、そのことを技術的な限界によるものであり、原理的には究極理論ですべてが決まっていると考えたがる。物理法則の表現に頻繁に使われる偏微分方程式には解析的な解が存在しないことがしばしばあり、そのままでは現象を説明することも、未来を予測することもできない。また、人間が集めることが出来るデータは限られており、未来の状態を決めるために必要なデータをすべて集めることはできない。だから、現実的にはすべてを説明する手段は存在しない。だが、すべては原理的には究極理論により決まっている。ただ、それを知ることが出来ないだけだという訳だ。だが、そのような物理主義と呼ばれる思想には根拠がない。 生物学の中心的な原理にセントラルドグマがある。遺伝物質であるＤＮＡ、ＤＮＡの情報を基に生成されるメッセンジャーＲＮＡ、それがリボゾームＲＮＡから構成されるリボゾームに運ばれ翻訳され転送ＲＮＡと結合するアミノ酸を次々と繋ぎ合わせて生体を維持するために不可欠な生体高分子である蛋白質が作り出される。そして、この蛋白質の一部はＤＮＡの複製に欠かせない。これがセントラルドグマで、例外があるものの、生物学の基本原理の一つとなっている。果たして、セントラルドグマが物理学の究極理論から導出できるだろうか。できない。それは現実的に不可能なのではない。セントラルドグマのような原理は、基礎的な物理法則から導出されるようなものではない。細胞のような高度に複雑でかつ自己組織化された系では、基礎的物理法則で説明される素粒子や宇宙全体の平均的な構造や運動などとは全く異質な原理や法則が現れてくる。細胞に対して量子論的なモデルを作ってそこからセントラルドグマを導出しようとしても不可能だ。物理法則は基本的にすべて時間並進対称性を有し過去の履歴に依存しない。だが、生物学ではセントラルドグマを含め、進化の過程を考慮する必要があり、物理法則とは一線を画する理論が不可欠となる。それも含めて宇宙の歴史として物理法則で説明できると言い張る者はいるだろうが正しくない。それはただ一部の物理学者や科学哲学者の儚い期待でしかない。 それがより明確になるのが、意識や心の問題だ。人間は原子分子の集まりなのに痛みを感じるのはなぜかという問いがある。ここには基礎的な物理法則からすべてが導かれるという物理主義思想がある。現代においてはしばしば唯物論と物理主義が同一視される。だから意識は物理学の基礎法則や原理では説明できないと言うと、霊魂など物質以外の実在者を認めることだと誤解する者がいる。たが、唯物論と物理主義は違う。物理学の基礎法則や原理だけでは物質界のすべての現象は説明できないし、未来を予測することはできないという立場も当然にある。そして、それが（唯物論が正しいとして）適切な見方なのだ。 世界には、素粒子と時空、原子、分子、細胞、自己組織化する複雑な多細胞生物、マクロの生物と無生物、惑星、恒星、銀河、宇宙全体、さらにこれら典型的な物質的な存在とは質的に大きな差がある意識、心、精神、思想、社会、文化など非常に多様な階層が存在する。そして、それぞれの階層にはそれぞれ固有の原理や法則、事実、またそれらを探求する合理的な方法や常識的または伝統的な方法がある。それらは決して原理的にすら物理法則や原理に還元されることはない。だからと言って、唯物論を放棄して、心身二元論、唯心論、実在論的観念論などを採用する必要はない。還元論の放棄は必要だが、全体論（全体の在りようで部分の在りようが決まるという考え）を取る必要もない。物質は物理法則では把握できない様々な相を持つと考えることで唯物論を維持することができる。 階層性と階層ごとに異質な原理や法則があるという考えに反対したり違和感を覚えたりする者が多いのは、階層ごとの法則や原理がどこから持ち込まれるのか？という風に考えるからだ。宇宙の始まりは超高密度超高温で階層などなかった。それが宇宙進化の過程で、様々な階層ができた。進化の過程のどこで階層が生まれ、その階層独自の法則や理論はどこから生まれたのか、どこから持ち込まれたのかという風に問題を立てるから、究極理論つまり宇宙の最初でも成り立つ原理や法則がすべての根源であり、そこから各階層が生まれ、階層ごとの法則や原理が生まれたと考えることになる。 だが、これは根本的に間違った発想から生まれる誤解に過ぎない。このような考えを抱く唯物論者を自認する物理学者や科学実在論者は、物理学の原理や法則を、世界に内在する設計図、運転指示書のような存在だと考える観念論的な思想−それは正に論理、自然、精神という体系を持つヘーゲル哲学の現代版そのものなのだが−を無意識に信じている。ところが、このような考えは唯物論に反する。唯物論とは物質に先立つ、物質の存在を可能とする観念や概念の存在を否定する思想だからだ。 我々の認識は、物理学だろうと、数学だろうと、他の自然科学だろうと、人文社会科学だろうと、芸術的・美的、倫理的、情緒的なものだろうとすべてモデル・道具なのだ。それは認識しようとする対象との間に関連性があるという点でモデルであり、同時にそれを使って様々な道具を作ったり使ったり、あるいは新たな認識を得たり未来を予測したりするという点で道具でもある。私たち人間の認識と実践はすべてこのようなモデル・道具を介して遂行される。そして、決して忘れてはならないことは、これらのモデル・道具は対象となる存在者そのものではなく、それとは解消できない差異を持つものであるということだ。一般相対論は様々な重力現象を適切に説明し、さらには未知の天体や現象たとえばブラックホールや重力波を予測する。だが、それでも、一般相対論は重力現象そのものでも、ブラックホールでも、重力波でもない。それらの自然現象を適切に説明し、制御し、未来を予測し、あるいは未知の存在を予言するためのモデル・道具でしかない。ブラックホールや重力波のどこを観測しても一般相対論は書いてない。電子や陽子をどう観測しても、場の量子論は書いていない。モデル・道具と対象そのものとには常に解消できない差異がある。それは物理法則の定式化で複数の方法が存在することからも示される。非相対論的量子力学ではシュレディンガーの波動方程式とハイゼンベルグの行列力学がある。どちらでも量子系を非相対論的な場合には適切に説明することができる。より根源的で特殊相対論を考慮した場の量子論でも、正準量子化と経路積分という二つのモデル・道具がある。さらに、あらゆる理論は近似的な性格を持つ。古典力学は特殊相対論で真空中の光速を無限とみなしてよい場合の良い近似となる。また特殊相対論的な力学はプランク定数をゼロとみなしてよい場合は量子論の良い近似となる。だが、それらはあくまでも近似であることは変わりない。これらのことは、すべて、認識と実践がモデル・道具の生成と使用であることを支持している。 すべての学的認識は、このようにモデル・道具であり、そのことはもっとも基礎的である物理学でも変わらない。数学は自然科学や人文社会科学とは一線を画する特殊な学だが、その道具性は明らかで、それは本質的に、他の学的なモデル・道具を対象とした学的なモデル・道具で、特にモデル・道具の操作に関連する部分で威力を発揮するモデル・道具であると考えることができる。 （注）なお、ここで注意をしておくが、モデル・道具論は決してカントの認識不可能な物自体を承認する訳ではない。物自体は認識不可能なのではなくモデル・道具で物自体を認識している。ただモデル・道具論は太陽の認識と太陽そのものは違うということを言っているに過ぎない。カントの観念論は科学的認識を過剰に制約し、また倫理学的には事実と倫理、体験と行為が相互に関連していることを軽視しており、筆者は正しいとは考えていない。 学的認識がすべてモデル・道具であることが分かれば、各階層ごとに適切なモデル・道具があり、それが別の階層のそれとは異質であることには何の問題もないことが明らかになる。原子分子の集まりなのに人間はなぜ痛みを感じるのかなどという問題は、物理法則が世界に内在する原理、世界の中には見えない知的能力を持つ存在者がおり、その者が物質内部で基礎的物理法則や原理という設計図、運転指示書に従い物質を運動させているようなイメージで世界を捉えるところから生まれる−ただし物理学者や科学実在論者はそのように考えていることに気が付かない。そのような物理主義的発想は正しくないことを知れば、このような問いは無意味であることが分かる。痛みというモデル・道具は原子分子というモデル・道具とは全く異なる階層に属する。それゆえ両者の関係を問うことは意味がない。憲法を改正するべきか否かが、超弦理論が究極理論か否かとは全く無関係であるのと同じ構図と言える。 いずれにしろ、世界の認識や人々の実践はモデル・道具の生成や使用であり、またモデル・道具は対象とは解消できない差異を持つこと、世界に内在する原理、法則、設計図、運転指示書、それらに従い物質を運転する者など存在しないことを正しく認識することが何よりも肝要だ。それにより、すべては明確になる。 了
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