宇宙論の現代科学における位置付け

宇宙論の現代物理学における位置付けってどうなっているんでしょう？
法則というのは、全称条件法命題で表され、条件と一体となって予測ができます。普通の現代物理学の営みは、実験による経験事実から新しい基本法則を見つけたり、基本法則どうしの関係を探ったりすることと、既知の法則と事実を用いて、予測（これは広い意味の予測であり、未来に起こることを予知することに限らない）し、個々の物質や現象に対する理論を構築することの２つに大きく分けられると思います。前者は１９世紀から２０世紀にかけて大きな発展を遂げました。後者は現在、より広く研究されています。
宇宙論という科学の営みは、基本法則と観測から、宇宙の姿を知ろうとすることなのでしょうか、また、宇宙の構造自体が基本法則にも影響を及ぼすという考えを受け入れるのでしょうか？どうも僕には、この２つのことが矛盾するように思えて仕方がありません。このような疑問が生じるのは、僕が宇宙論という学問をあまりよく知らないからなのですが、このような疑問に対するアイディアをください。あと、科学哲学でこのようなことを研究している人を教えていただきとうございます。

No.4 回答者： henokuappa#26 回答日時： 2007/10/11 08:02

＞宇宙の構造自体が基本法則にも影響を及ぼすという考えを受け入れるのでしょうか？

宇宙には意識があり
それを意識するのはそれを意識する主体があるから
その意識主体とは一体誰
みたいな

決定論として観測すれば決定論的に
無常論として観測すれば無常論的に

決定論は無常論の一部分
受け入れているのは無常論の方
みたいな
集合論的に言えば

No.3 回答者： harepanda 回答日時： 2007/10/10 16:01

質問の趣旨を理解しました。

申し訳ないのですが、この分野に詳しい人や著作は存じません。私は、科学哲学・分析哲学の専攻ではなく、よりによって弁証法家なので。ご存知とは思いますが、弁証法家の思考方式は、科学哲学・分析哲学とは、全く異なります。弁証法論理学が、全称条件法命題などの古典的論理学の用語は使わないのもご存知だと思います。

ただ、一般論から言わせていただけば、古典的な分析哲学の思考法では、相対性理論とは相性がよくとも、量子力学の扱いに苦労するでしょう。数学の集合論の基礎は、AであるものとAでないものを明確に分けることですが、この境界線を曖昧にすることにより、新しい可能性を開こうとする集合論があるとか聞いたことがあります。これあたり、量子力学には向いている説明法かもしれませんが、寡聞にして私は、この分野に関する良書や研究者を知りません。

No.2 回答者： harepanda 回答日時： 2007/10/10 01:44

数学的予言とは、物理学と数学により、いまだ観測されていない現象を、事前に予言することが可能であるという意味です。

経験・観察による理論の正当性の確認は、事後、行われます。

この回答への補足

それは普通数学的予言とはいいません。既知の理論にもとずいた予測というべきでしょう。数学は論理であって、物理の理論概念の量的関係、変化、構造を記述するのです。数学自体は経験で確認・検証はされません、物理理論にとっては道具だと思います。
僕が疑問に思っているのは、宇宙論という科学が、『宇宙の構造が基本法則に影響を及ぼす』という考えを受け入れるならば、その“影響”ということが経験科学の対象になりうるのか、ということなのです。影響を記述する法則を、科学哲学はどのような法則として位置ずけるのか、基本法則としてなのか？それとも、他の宇宙を考えれば、それらに全称条件法命題としての法則を考えることができるのか？その場合、観測はどうするのか、といったことです。そもそも、宇宙論は宇宙自体を対象としているのではなく、宇宙における現象を扱っている、ということも考えられますが。
科学哲学でこのような問題を扱っている分野や研究者を教えていただきたいと思い、質問しました。

補足日時：2007/10/10 14:01

No.1 回答者： harepanda 回答日時： 2007/10/09 16:05

宇宙の構造を探る学問は、基本的に物理学です。

物理学には、マクロ現象を扱う相対性理論と、ミクロ現象を扱う量子力学があり、双方を統一的に説明できる理論は可能か、必死の試みが続いています。

相対性理論は、古典的な科学観に立脚したもので、計算による仮定と予測が観測実績に一致したので、科学として十分な信頼性があります。具体的には、ニュートン力学では説明の出来なかった水星の軌道が、相対性理論の重力と空間の歪みに関する理論を導入すると、計算可能となります。太陽の重力で空間が歪んでいるため、太陽に一番近い第一惑星の水星はその影響を受けるとして計算すると、ぴたり軌道が理論値と一致したのです。また、GPS等、相対性理論を応用したサービスも存在します。そのほか、相対性理論の重要なポイントに、物質はエネルギーに変えることが出来るというものがありますが、これが原子力発電や核兵器の原理です。ある物質が別の物質に変質する時に、質量が失われ、失われた質量に相当する熱エネルギーが放出されるのです。

量子力学はミクロ現象を対象とした理論で、ミクロの世界ではどんな物質も波動としての性質と粒子としての性質を持っていることを前提にします。しかも、従来型の因果律や決定論とは異なり、ものごとの状態は確率論的にしか把握できないとか、観察者の目が入ると実験結果が変わってしまうとかの理論を含んでいますので、現代宇宙論にとって、決定論的な因果律は、すでに破綻状態にあると言えましょう。そんな妙な現象が、仮説ではなく実証や実用にたえるのか？といえば、Yesです。たとえば、現在の光ファイバによる通信は光の波動性を利用しているのですが、光の粒子性を利用すると、絶対に破られることのない暗号通信が可能であるとされ、NTTが熱心に研究していたりします（傍観者がいると結果が変わってしまうわけで、暗号を破ろうとする者が現われた瞬間に検知されてしまいます）。その他、粒子コンピュータも研究が進んでいますが、例えて言えば、まだトランジスタも出来ていないような段階です。私たちが生きているうちに、相対性理論と同様、日常生活の中に入ってきて欲しいものですね。

>宇宙論という科学の営みは、基本法則と観測から、宇宙の姿を知ろうとすることなのでしょうか、

現在の物理学は高度な数学がないと使いこなせません。数学的理論が先行する事のほうがおおく、むしろ「何々氏が存在を予言していた物質が見つかった」というニュースのほうが多いですね。カネも手間もかかり、場合によっては方法論さえ確立していない観測技術より、数学的予言が先行してしまうわけです。

>また、宇宙の構造自体が基本法則にも影響を及ぼすという考えを受け入れるのでしょうか？

というよりも、宇宙の構造と物理法則が一体であると考えるほうが自然でしょう。

> どうも僕には、この２つのことが矛盾するように思えて仕方がありません。

既に述べている通り、基本法則と観測から宇宙の姿を探るという方法論自体が過去の概念である以上、この質問には「矛盾など存在しないし、質問の立て方が間違っている」と答えられるかと思います。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。数学的予言という言葉の意味が分かりません。

お礼日時：2007/10/09 19:59