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2011年9月25日 (日)

光より速いニュートリノ:正に、科学的方法論における反証事例の好例ですね(長文注意)

参考ニュース:光より速いニュートリノのgoogleニュースでの検索結果(注)
(注)リンク先URLは、2011/9/25現在

 カールポパー流の実証科学の科学的方法論によれば、科学的方法論とは、「実験・観察事実を矛盾なく説明可能な反証可能な仮説モデルを構築し、(新たな)実験・観察事実によって反証されるまでの間は、『まだ間違っていない』仮説として採用する」というものです。 このため、反証可能性がある実験計画(Design of experiments)が立てられない理論は「哲学の領域には属しても、実証科学の領域には属さない」ため科学的好奇心の対象ではありません(注)。また、反証可能性が前提であるため、実証科学の理論には「正しい理論」は存在せず、全て「まだ間違っていない理論」であり、新たな実験・観察事実で反証されたら覆ることが研究手順上、前提となっています。
(注)故に、実証科学はこの世の全てが対象なのではく(=実証科学は万能ではなく)、その仮説を実験・観察事実で反証可能な仮説モデルを構築できるようなものだけが実証科学の対象です。分かり易く例で例えれば、「ヒトはどのようなメカニズムで生まれるのか?」という命題は実証科学の対象たり得ますが、「ヒトはどのように生きるべきか?」だとか「人生とはなんぞや?」などという命題は、哲学のテーマにはなっても、実証科学のテーマにはなり得ません。

カールポパー流の実証科学の科学的方法論について詳しくは → リンク先

 したがって、カールポパー流の実証科学の科学的方法論に基づけば「正しい理論」などというものはこの世に存在せず、追試が行われて、「新たな実験・観察事実」で反証されたら、その理論(=仮説モデル)は破棄し(注)、「新たな実験・観察事実」をも含めて矛盾無く説明可能な「新たな仮説モデル」を構築する必要性が生じます。
(注)ただし、ここで「破棄」とは、必ずしも「従来の仮説モデルを完全に放棄する」ことを意味する訳ではなく、「『新たな実験・観察事実』をも説明可能とするべく従来の仮説モデルを改良する」ことも含みます。誤解を避けるべく念のため。

 「光よりもニュートリノの方が早い」という「相対性理論に対する反証結果が示された」旨の今回のニュースは、正にこの科学的方法論による「従来の仮説モデルが、新たな『実験・観察事実』で反証された」研究だ、ということになります(注)。このため、これは物理学上の新発見というだけでなく、「実証科学の科学的方法論とは、どのような手順のものか?」という点での好例になる事例だと思います。したがって、例えば中学校や高等学校の授業で「実証科学の科学的方法論」について子供達に体得させることにより、後に大人になってから後でも必要な科学リテラシーを持って貰うような教育を行うためには、正に絶好の好例だ、と思いました。
(注)ただし、相対性理論が出てから後もニュートン力学も有効である例が示すとおり、このことが、相対性理論が全て覆ったことを意味するのではないのではないか、と思います。ニュースを書く記者は科学リテラシーが低い記者である場合があり得ますので、センセーショナルに大袈裟にニュースを書く可能性があり、故に「物理学を根底から揺るがす可能性がある」という報道内容は、「可能性」の3文字を落として読むと、事実誤認するリスクが高いと思います。誤解を避けるべく念のため。

 私は、似非科学(エセ科学;疑似科学とも)的な商品に人々が引っかかってしまうメカニズムの中の一つに、人々がカールポパー流の実証科学の科学的方法論を体得していないために、「これは怪しい」と見抜く能力が欠けている、という事情もあろうかと拝察しております(注)。科学リテラシーの低さは、消費者の自己防衛能力の低下の背景にもなるのだと、私は思います。
(注)ただしこれは、メカニズムの全てではなく、その一部です。また、実証的に観察した仮説モデルではなく、まだ、「単なる、恐らくこうであろう程度の仮説」の提示であるに過ぎません。誤解を避けるべく念のため。

 このような「科学リテラシーの低さがもたらす消費者の自己防衛能力の低さ」が本当にあるとすれば、その背景には、人々が受けてきた教育の過程で、カールポパー流の実証科学の科学的方法論について、(アタマではなく、センスの観点で)体得することなく学校教育を終えることが可能な受験科目や教育カリキュラムの制度がある、と私は考えています(注1)(注2)。このような状況の是正のためにも、カールポパー流の実証科学の科学的方法論について子供達に「体得」させる必要があり、そのためには、文系の人間にも中等教育を終えるまでの間の理科の授業における科学実験で、正に「『実験・観察』というものを(アタマではなく)体で覚え」て貰いながら、カールポパー流の実証科学の科学的方法論について解説して理解して貰うことが必要なのではないか、と私は思います。このようなことをツラツラ考えるに、今回の発見は、例えば中学校や高等学校の授業で「実証科学の科学的方法論」について子供達に体得させることにより、後に大人になってから後でも必要な科学リテラシーを持って貰うようにするためには、正に絶好の好例だ、と思いました。
(注1)ただし、「我田引水的な特定政治目的による誘導」をしたがる輩(研究者)が多い、という事情もありますが。
(注2)関連するテーマとして、若者の理系離れについて私が分析している内容については、リンク先でご参照いただけます。

 余談ながら、カールポパー流の実証科学の科学的方法論は、自然科学の領域に属する学問だけにとどまらず、「実験・観察事実による反証可能性」が成り立つ限り、社会科学や人文科学の領域に属する学問でも適用可能です。研究者としての私は今日では経営学徒であり、特に近年は第2の故郷・鹿児島県等を観察対象地域にして地域産業振興を研究テーマにしておりますが、大学院修士課程までは、慶應学派に属する計量経済学を専攻分野とする経済学徒で、非線形最小二乗法(非線形回帰分析)等の分析が可能なC言語プログラム「エクスカリバー (Excalibur)」を自(みずか)ら開発して研究しておりました。慶應学派とは、師弟関係や学問上の影響元を辿れば故・寺尾琢磨教授に遡り得る計量経済学の学派であり、「カールポパー流の実証科学の科学的方法論に基づいて、物理学や化学同様の実証科学の一分野としての経済学の研究」を志向したり、「(通常はマクロ経済モデルの分析が多い計量経済学では珍しく、)ミクロ経済学に基づくモデルの分析が多い」状況だったり(注1)することを、特徴とする学派で、慶應義塾在籍の研究者は慶應義塾大学産業研究所に属しています(注2)。
(注1)ただし、慶應学派の計量経済学徒でも、マクロ経済分析の研究をしているヒトもいます。誤解を避けるべく念のため。
(注2)慶應義塾大学産業研究所だけに所属する研究者もいる他、経済学部商学部所属の計量経済学徒の研究者も、慶應義塾大学産業研究所にも所属しています。

 この慶應学派の計量経済学徒の先人達の中で、續幸子先生と私の師匠である辻村江太郎先生が1980年代以降に行ってきた「競合・補完の研究」も、「新たな『実験・観察』によって従来の仮説モデルでは説明できない事象を発見した結果、新たな仮説モデルを構築する」過程がよく分かる研究でもあります辻村江太郎先生と續幸子先生のこの研究については、以下のような本でご参照いただくことが可能です(特に、辻村江太郎『計量経済学』(岩波全書,1981)は、「競合・補完の理論」の研究自体は始まったばかりで未完成の状況ではありますが、「反証による新たな仮説モデルの構築」の過程がよく分かる、「実証科学としての経済学」の良書だと思います)。このような方法論は、辻村江太郎先生の用語を拝借して申せば、計量経済学の語よりはむしろ、「実証理論経済学」の語を用いた方が、より実態に近い方法論です。

1.本(powered by 【楽天ブックス】

(1) 辻村江太郎『計量経済学』(岩波全書,1981)

(2) 辻村『はじめての経済学』(岩波書店,2001)

2.論文

(1) 續幸子,辻村「競合・補完理論の再検討 : スルツキー式から見たフィッシャー・フリードマンの定義、とその一般化」,慶應義塾大学産業研究所『Keio Economic Observatory occasional paper. J 』,No.1,1985.

(2) 辻村「「Fisher-Friedman=續-辻村(FF-TT)の定義」と交叉価格弾性」,慶應義塾大学産業研究所『Keio Economic Observatory review』,No.7 ,1987,pp.1-38.

(3) 續「「競合・補完」理論(FF-TTの定義)と実証分析 : 食パン,バター,マーガリン-再論」,『三田商学研究 (Mita business review) 辻村江太郎教授退任記念号』,Vol.32, No.1,1989,pp.24-45.

(4) 辻村,續「3財消費モデルにおける価格効果について」,『三田商学研究 (Mita business review)』,Vol.36, No.2 ,1993,pp.129-134.

(5) Kotaro Tsujimura, Sakiko Tsuzuki, "A reinterpretation of the Fisher-Friedman definition of complementarity", Keio Economic Observatory occasional paper. E No.22, 1998, June.

 余談ついでに、名古屋市民としては、今回の発見の研究チームに名大(めいだい)こと名古屋大が含まれていたことも、うれしいことです。名大は、首都圏では知名度が低い大学ですが、旧帝国大学の中の一つであり、国公立大学の中でも高い実績(研究業績)と格式を誇っている大学です。

<補足>

 この日記はmixiの日記の転載ですが、mixiで上記までの箇所の日記を書いた後で、2011/9/24付けの日本経済新聞の30面に載っていた本件に関する記事を読んでみたところ、村山斉教授による、「さらなる追加実験が必要」とのコメントが載っていました。村山教授は、我が母校・ICUHS(国際基督教大学高等学校)の同期生であり、現在は、UC, Berkeley(カリフォルニア大学バークレー校)の教授と、東大数物連携宇宙研究機構(略称:IPMU)の機構長とを兼任している人で、私のようなおバカな奴とは異なり、同期で最もアタマが良い友人です(注)。
(注)東大では有期赴任であり、いわゆる海外流出頭脳の呼び戻しです。UC, Berkeleyではテニュアです)。

 村山教授によれば、時間計測に関する実験方法上極めて難しい実験であることや、過去の別の実験結果との矛盾点があることから、今回の発表は軽々に反証実験例と断じるのは早計であり、さらなる追加実験が必要との由です。の言葉で意訳すれば、実証科学は「はじめに事実ありき」であって「はじめに理論ありき」ではなく、「理論は実験・観察事実を矛盾無く説明する仮説モデル」ですので、その実験・観察事実をさらに確かめる必要がある、ということなのだと理解しました。もちろん、村山教授も、今回の実験が本当にそうであれば、従来の理論の再構築が必要となる大発見であるとしています。

 日本経済新聞には、IPMU副機構長で、スーパーカミオカンデを率いる東大の鈴木洋一郎教授のコメントも載っています。鈴木教授によれば、ノーベル賞受賞物理学者・小柴昌俊教授が自然に発生したニュートリノを初めて捉えた際には、そのニュートリノ超新星の爆発によるものであり、その爆発によるニュートリノと光はほぼ同時に到達したとの由です。その超新星と地球の間の距離に鑑(かんが)みれば、今回の実験どおりの速度差があるのであれば、小柴教授の実験の際のニュートリノと光とは1年間以上の時間差が生じている筈であるため、今回の実験は過去の実験とは矛盾点があるとの由です。

 恐らくは、村山教授が指摘する「過去の別の実験結果との矛盾点」とは、このことなのでしょう。村山教授が指摘しているように、さらなる追加実験が必要な状況かと拝察します。

 mixiの或る方の日記に載っていた情報によれば、今回の研究発表論文は「Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam」であるとの由で(リンク先URLは2011/9/24現在)、本稿執筆時点で私はまだ読んでいませんが、その方によれば、光とニュートリノとの速度差は統計的に有意な差(注)ではあるとの由です。統計的に有意な差はあるものの、その方も再試の価値はありそうと述べておられ、またの言葉で申せば「既存の理論が完全に破棄されると断じるのは早計である」となる、と同様のスタンスのコメントを書いておられます。
(注)統計的に有意な差:或る2つの数値の差が、本当に差があるのか、それとも「誤差の範囲内であって、差があるとは言い切れない」のかを切り分けるためには、統計学の推測統計の手法に基づいて「統計的に有意な差があるか」否かの仮説検定を行います。なお、この「有意な差」も、有意水準の設定如何で変わるものであり、「絶対的な二分法的に切り分けられるもの」ではなく、確率分布上、どの程度まで確からしいか、という切り分け方法になります。

 何はともあれ、まだまだ追試が必要な段階にあり、「これで理論が変わる」と断じるのは早計ま状況であろうと考えます。「科学的方法論に関して授業で採り上げる事例になり得るか否か」の見地から申せば、結果として理論が変わらない結果に終わる場合も含めて、「実験・観察事実で反証されたら、仮説モデルの再構築が必要である」手順の実例にはなろうかと思います。

 

 

◎ 村山斉教授の本(powered by 【楽天ブックス】

村山斉宇宙は何でできているのか 素粒子物理学で解く宇宙の謎』(幻冬舎新書,2010)

村山斉宇宙に終わりはあるのか? 素粒子が解き明かす宇宙の歴史』(近代科学社,2010)

村山斉宇宙は本当にひとつなのか 最新宇宙論入門』(講談社ブルーバックス,2011)

上記は2011年9月現在までに刊行されたものです。今後、新たに刊行されるものについては、【楽天ブックス】著者名「「村山斉」の検索結果でお探しいただけます。

 

 

◎ 私自身の共著&共訳&研究業績(学術論文,学会報告)&解説記事(抜粋)

・ 神山卓也(1997)「経営情報システムのライフサイクルに基づく投資関数の実証分析」OA学会(オフィス・オートメーション学会)『オフィス・オートメーション』,Vol.18,No.3,pp.76-85
(powered by CiNii(NII論文情報ナビゲータ)..)

・ 神山(1999)「大手都市銀行の情報化投資における経営情報システムのライフサイクル」OA学会(オフィス・オートメーション学会)『オフィス・オートメーション』,Vol.19,No.3,pp.53-60
(powered by CiNii(NII論文情報ナビゲータ)..)

・ チャールズ・I・ジョーンズ著,香西泰監訳(1999)『経済成長理論入門 新古典派から内生的成長理論へ』,日本経済新聞社
経済成長理論入門








 

・ 神山(1999)「海洋の自由維持のための日米安保再々定義の提唱」,防衛大学校防衛学研究会『防衛学研究』,第22号,pp.122-136

・ 原田 保,涌田幸宏 編著(2000)『デジタルストラテジー』,中央経済社
デジタルストラテジー








 

・ 神山(2000)「eコマース - 時空を超えるネットワーキング」,中央経済社『旬刊経理情報』,2000年10月1日号,pp.18-21

・ 神山(2001)「IT革命を考える--我が国黎明期のe-politicsにおける現状と課題 (特集:IT革命) 」OA学会(オフィス・オートメーション学会)『オフィス・オ-トメ-ション 』,Vol.21,No.3,pp.68-71
(powered by CiNii(NII論文情報ナビゲータ)..)

・ 神山(2001)「eエコロジーに関する概観的考察」OA学会(オフィス・オートメーション学会)『オフィス・オートメーション』,Vol.22,No.3,pp.66-71
(powered by CiNii(NII論文情報ナビゲータ)..)

・ 神山(2002)「みずほ銀行のシステムトラブル発生メカニズムの事例研究 : システムと経営の両面から」OA学会(オフィス・オートメーション学会)『情報系 : OA学会論集』,Vol.23,No.2,pp.7-11
(powered by CiNii(NII論文情報ナビゲータ)..)

・ P.エドワーズ著,深谷庄一監訳(2003)『クローズド・ワールド コンピュータとアメリカの軍事戦略』,日本評論社
クローズド・ワールド コンピュータとアメリカの軍事戦略








 

・ 神山(2004)「新世紀の地域産業振興」2001-2002年度私立学校振興・共済事業団大学院重点特別経費補助金助成研究『地域社会とIT』報告書拙担当分,東洋英和女学院大学,計38頁.

・ 宮崎正康 地域研究会編著(2005)『IT活用で地域が変わる 地域活性化・危機管理』,ぎょうせい
IT活用で地域が変わる








 

・ 神山(2005)「新川崎K2(ケイ・スクエア)タウンキャンパスの事例研究 ― 産学官連携型産業振興を目指して ―」OA学会『オフィス・オートメーション 第50回全国大会予稿集』,pp.117-120

・ 神山(2005)「鹿児島における人口変化と域内人口移動」OA学会『オフィス・オートメーション 第51回全国大会予稿集』,pp.209-212

・ 神山(2006)「ソフトプラザかごしま及びソーホーかごしまに関する事例研究」OA学会『オフィス・オートメーション 第53回全国大会予稿集』,pp.7-8

・ 高知工科大学大学院起業家コース著『木の葉、売ります。ベンチャーに見る日本再生へのヒント』,(株)ケー・ユー・ティー発行,丸善(株)出版事業部発売
木の葉、売ります








 

・ 神山(2007)「地方都市の地域産業振興 - 産業構造の変化に対応していかに地域が生き残るか:鹿児島の観光食料産業クラスターと創業支援を例にして -」  高知工科大学大学院工学研究科基盤工学専攻(起業家コース)博士学位論文.

・ 神山(2008)「「営業のスタイルと場のモデル」に基づく,WEB2.0における「SEMによる訪問型営業プロモーション・モデル」の概要」『日本情報経営学会 第56回全国大会予稿集』,pp.85-88

・ 神山(2008)「「地域のマーケティングにおけるITと経営革新-SEMによる訪問型営業プロモーション・モデル 」『日本情報経営学会誌』,Vol.29,No.1,pp.22-29
(powered by CiNii(NII論文情報ナビゲータ)..)

・ 神山(2008)「鹿児島県における地域ブログ・ネットワークと地域SNS」『日本情報経営学会 第57回全国大会予稿集』pp.127-130

・ 神山(2009)「AISASモデルにおけるSEOのメリ・デメに関する考察」『日本情報経営学会 第58回全国大会予稿集』pp.135-138

・それ以外,今後の私の研究業績については、拙個人公式WEBサイト「Noblesse Oblige カミタクの部屋」内の「学術研究の部屋」でご参照いただけます。

 

 

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STATISTICS
当ブログ管理人・神山卓也所属ロックバンド「STATISTICS

 

アルバムの表紙







ロックバンド・STATISTICSスタティスティックスの1stアルバムCD「せつなくて...sentimental season」(ジャケットは上(↑)の写真)収録曲(以下(↓)は曲の一部の無料試聴)

○ 夏よ終わらないで

○ 

○ 翔べ!! フェニックス Part II

○ Forever

○ 素敵な恋をいつもしていたいね

○ もっと素直に振る舞えたなら

○ I WANNA STAY MORE

○ 君は粉雪

○ ラブソングはもう歌えない

○ 彼女の素敵なBoy Friend

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