物理学の学問体系

物理学の一般的なルールについて確認させてください。

新しい理論を作るときは既存の物理法則に反してはならない。
実験は再現できなければならない。
厳格な実験以外何一つ根拠としてはならない。

上記で正しいでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/09/18 09:02

「物理学の一般的なルール」というものが何なのか分かりませんが、

*論文を発表できる基準としては*

>新しい理論を作るときは既存の物理法則に反してはならない。
これは無いです。知られている実験/観測結果と矛盾しないことが条件ですね。
既存の物理法則がより高度な理論の近似であることがあるからです。

＞実験は再現できなければならない。
発表時点で再現までは無理なことが多いでしょう。
再現というのは別のグループが別の装置などを使って
追試してみるということなので、一グループでは不可能です。
多くの追試が積み重ねられて行って、
やがて信頼が得られ、定説になってゆくという緩やかな過程を
踏むのが普通です。

＞厳格な実験以外何一つ根拠としてはならない。

抽象的ですね(^^; 厳格かどうかは容易にはわかりません。
そのために追試が行われるわけです。

というわけで
＞実験は再現できなければならない。
＞厳格な実験以外何一つ根拠としてはならない。
は目標というか、守るべき規律としては合ってます。

No.2 回答者： puyo3155 回答日時： 2017/09/18 10:02

＞物理学の一般的なルールについて確認させてください。

ルールがあるわけじゃないですよ。この世の仕組みを解明するため、その時点てもっとも正しいとされるものが、理論となるだけ。だれも、本当の正解など知らないのですから、ゲームや、答えの分かるテストのように、ルールなんて設定しようがないのです。

＞新しい理論を作るときは既存の物理法則に反してはならない。

これはナンセンスですね。新しい理論なんですから。マクスウェルが電磁気の理論を出したときも、相対性理論も、量子論も、すべてその時点での物理法則では表わせない現象を、表したのですから、むしろ既存の物理法則に反してはならないなら、新しい理論ではありません。ただし、相対論とニュートンの古典力学のように、じゃあなんで今までその理屈が正しいと勘違いしたんだ？とか、相対論があっても依然として古典論的計算で日常の現象を計算するんだ？というと、古典論は相対論に含まれ、一定の条件（例えば、速度が光速より十分遅ければなど）なら、古典論は相対論の近似といえるからです。一方で、量子論などは、対象とする大きさが違うにせよ、古典論ではまったく理解できないことも多く、量子論の近似が、古典論なわけではない。難しいですね。

＞実験は再現できなければならない。

そもそも理論が認められるのに、実験は必須ではありません。過去のいろいろな理論からの継続性、そのボトルネックを解消する論理、断片的に観察される現象や、部分的な実験結果をふまえたとき、理論がこうであれば矛盾しない・・・という仮説もあります。鉄を熱したときの温度と色の関係を明らかにしようとする中、プランクの、エネルギーがとびとびじゃないの？という発想が、量子論の扉を開けました。また、相対性理論のように、理論がこうであると信じる。そしてそれが正しいなら、・・・・が発見されるだろうという実験が、何十年もたって理論を後押しすることもあります。その間、理論だけで信じられるに足る場合もたくさんあるわけです。

ただ、最後に納得を得るには、実験や現象の観察が必要で、それはもちろん再現性があることが必須ですね。ヒッグスが発見されたときは、加速度で得られた現象を、まったく別々のチームが、情報交換をせずに計算し、信頼性をあげる・・・など、工夫はいろいろあります。理論でノーベル賞をとるのは、実験で確かめられた後・・・・というのも、ある意味不文律ですね。

＞厳格な実験以外何一つ根拠としてはならない。

これはない。前述したように理論が先なものがたくさんあるので。

No.3 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/09/18 13:06

それは古典論の定義で「場の量子論」に何かを加えて無矛盾にしても、他の原理に反する事は日常茶飯事。

そもそも古典論が破綻したから量子論と特殊並びに一般相対論が出て来た訳ですから、最初の無矛盾性は全く意味が無い。
だが粗雑な古典論でも、物質・エネルギー保存則を破って原子が増減したらお話にならない。