読書の窓『重力の再発見　アインシュタインの相対論を超えて』ジョン・Ｗ・モファット＝著・水谷淳＝訳早川書房（2009 年 11 月 25 日）（社）ＪＡ総合研究所基礎研究部長主席研究員従来の価値観が大転換する時代が来ている。そんな気がますますしてきた。本書の著者は 1932 年生まれのトロント大学の名誉教授で、カナダのペリメーター理論物理学研究所で重力理論の研究を続けている物理学者である。本書で著者は、これまで３世紀以上にわたって地球を含めて太陽系の中では正しく有効だったニュートンの重力理論、１世紀近くにわたる検証に耐えてきたアインシュタインの一般相対論から、新たな重力理論へのパラダイムシフトをもたらすかもしれないと語る。パラダイムという言葉には誤解が多いと感じているので解説をしておきたい。評者が大学生だった遥か昔、指導教官に薦められ科学哲学者トーマス・クーンが 1962 年に出版した『科学革命の構造』を読んだ。一読して驚愕した。30 年前のそのころは、学者の書く著作物に「パラダイム」という言葉が溢れかえっていた。そのほとんどが、原典を読んでいない！と気付いたからだ。トーマス・クーンが哲学者らしく明瞭に定義した「パラダイム」とはまったく違う感覚的な「時代の雰囲気」であったり、ひいき目に見てマックス・ウェーバーが用いた「エートス」であろうことまで、流行語「パラダイム」を使っていた。クーンは、「パラダイム」を、一般に認められた科学的業績で、一時期の間、専門家に対して問いや答え方のモデルを与えるもの、とする。つまりある専門分野の世界中の科学者たちが皆、それぞれの研究の枠組みとして受け入れているいわば「標準教科書」である。ところが、研究が進むうちに、その枠組みではどうしても説明がつかない「変則性」を発見する者が現れる。当初は、それは無視されるかもしれない。しかしその後、理論的な混乱のなかで、さまざまな観察データが新たに収集・分析されるうちに、多くの科学者が支持する新理 46 《読書の窓》吉田成雄（よしだしげお）論が誕生し、新しいパラダイムが確立することになる。これを「パラダイムシフト」と呼ぶ。本書の翻訳者水谷淳氏は「訳者あとがき」にこう記している。「未来永劫絶対に正しい科学理論などというものはありえない。どんな理論も決して完全無欠ではなく、いずれは覆されることになる。事実、二〇〇年にわたって不動の地位を占めていたニュートン力学も、実は自然界を近似的にしか表わしておらず、基本理論としての役割はすでにアインシュタインの相対論に譲っている。クーンによれば、保守的に発展してきた科学理論のほころびが広がって、小手先の措置ではもはやどうにもならなくなったとき、それまでとは根本的に異なる新たな理論が登場して、科学は革命的な変化、パラダイムシフトを起こすという。ニュートン理論からアインシュタイン理論への進歩は、そうしたパラダイムシフトの一つだった」また「はしがき」で「アインシュタインが新たな重力理論を発表したとき、人類の宇宙観は、ニュートンによる機械的宇宙から劇的に様変わりした。アインシュタインによって、空間と時間は絶対的でなく、重力は“力”でなくて“時空”の幾何の性質であって、物質やエネルギーは時空の幾何を歪めるということが明らかとなった」と。さて、2010 年２月 14 日の日本経済新聞の「サイエンス」の紙面にこんな記事が掲載されていた。「岐阜、富山県境の山深い鉱山跡に先端装置を備え付け、宇宙最大級のなぞに迫る実験が３月にも始まる。宇宙の質量の４分の１を占めるとされるものの、いまだに見つかっていない『暗黒物質』の観測に東京大学などの研究チームが挑む。宇宙の誕生や変遷の解明につながるだけに米欧の研究者らも観測一番乗りへしのぎを削っており、日本の取り組みに熱い視線を注 JA 総研レポート／ 2010 ／春／第１3 号ぐ」というものだ。この「暗黒物質の存在が予ＯＧでは、時刻ゼロは特異点ではない。時刻ゼ想されるようになったきっかけは、1970 年代後ロの宇宙には物質が存在せず、時空は平坦で、半の渦巻き状のアンドロメダ銀河の観測だ。遠宇宙は静止状態にある。この状態は不安定で、心力が働けば渦巻きの外側ほど回転速度は速いやがて物質が生成し、重力が現われ、時空が歪はずなのに、観測では内側と同じ速度だった。んで宇宙が膨張を始める」大量の暗黒物質の作用によって、速度が変わっ大きな書店に行けば分かることだが、重力理たと考えると説明がつくという」論については諸説がある。どれを読んでもそうところが、本書の著者は、その存在に大きなかもしれないと感じてしまう評者には、どの説疑問を抱いている。「たとえ検出できなくても、が正しいのか判別するだけの能力はない！　だダークマター（評者注：暗黒物質）は存在するが、重力理論研究の権威と目される著者が、「銀という信念を現在の物理学者や宇宙論学者がそ河内の恒星の異常に速い回転速度や、銀河団のう簡単にあきらめるとは思えない。アインシュ安定性を示す膨大な観測データを説明する道タインの重力理論を棄てるというのは、多くのは、たった二つ。ダークマターが存在し、それ人にとって耐えられないことなのだ。澄んだ目がいずれ発見され、ニュートンやアインシュタで証拠を見つめるには、新たな世代が必要なのインの重力理論が無傷のまま残るか、それとも、かもしれない」ダークマターは存在せず、新たな重力理論を見著者は、アインシュタインの一般相対論に代つけるしかなくなるかだ」と語る、いわば決着わるものとして、ＭＯＧ（修正重力理論）といの瀬戸際の時代をわれわれは生きている！というものを提唱している。この理論によると例えう「臨場感」を感じている。ば、光速は一定ではなく、初期宇宙では極めてこうした世界の物理学者たちが最新の宇宙観大きかったという。本書は「なぜそのような理測のデータに目をこらしつつ、理論と観測値と論を考えなければならないのか？　それはどんの間で格闘する研究の世界がある一方で、経済な理論か？　そして、どんな宇宙の姿を描き出学が対象とする「宇宙」は純粋な物理現象ではそうとしているのか？」といったことが、論理なく、人間という極めて複雑で気まぐれな存在的で読みやすい文章で丁寧に綴られている。がつくり出す地球上にある「宇宙」の出来事で「ＭＯＧは、現代物理学や宇宙論に存在するある。このため、理論の白黒の決着を付ける、三つの難問を解決してくれる。ＭＯＧにおけるといったことにはなりにくい。とにかく「人間重力は標準モデルより強いので、取ってつけた要素」を無視した理論では、どれほど立派な学ようなダークマターをまったく使わずにすむ。者が唱えるものであっても、特有のうさん臭さまた、ダークエネルギー（評者注：真空のエネ（ご説は立派ですが、先生もそのご説の中で首ルギー）の由来も説明できる。さらに、ＭＯＧ尾一貫して生きることは、おできにならないでには厄介な特異点（評者注：微分方程式の解がしょう！）がある。だからといって、「人間要素」破綻するところ。密度など重力場の決定に用いを考えすぎると個々のケースが「特殊」であっられる量が無限大となる点でブラックホール存ても、理論化した「普遍」を見つけることがで在の根拠）がない。この宇宙はわれわれが信じきない。てきたのとは違うような場所、おそらくはもっ自然科学の世界との大きな違いはあるものと理解しやすく理にかなった場所であることの、社会科学の分野であっても、今日、社会・が、ＭＯＧの数学を通じて明らかとなるのだ」経済・政治・国際情勢すべてで世界が変わる大「もしＭＯＧが正しいとしたら、科学において転換の時代に遭遇しているのだ。研究者である最も有名な仮説の一つが崩れてしまう。きわめというならば、これまでの通説や標準的理論（そて初期の宇宙に対する説明として、ビッグバンのようなものがあったとすればだが）にしばら理論は正しくないかもしれないのだ。ＭＯＧでれることなく、もう少し大胆に一歩を踏み出しは時空が平滑なため、宇宙の始まりに特異点はてみてもよいのではないか。存在しないが、ゼロという特別な時刻が存在す少なくともＪＡ総研はそうした知的態度を保るのはビッグバン理論と変わらない。しかしＭち続けていきたいと考えている。　JA 総研レポート／ 2010 ／春／第１3 号《読書の窓》 47