Are Electrons Real, or Do They Just Save the Phenomena? — Scientific Realism and Its Rival — Epoche C2
場面設定： 物理学科の談話室、夜も更けたころ。ハルヴォルセン博士は、科学の成功は私たちにその理論が近似的に真であると信じる理由を与える——電子をはじめとして余すところなく——と考える。オルブライト教授は、科学は観察可能な現象を救いさえすればよく、観察不可能なものについては不可知のままにとどまるべきだと考える。 導入： 私たちは電子やクォークや場が文字どおり存在すると信じるべきなのか、それとも私たちの理論が観察しうるものを正しく予測すると信じるだけでよいのか。科学的実在論者は言う。もし科学の理論が少なくとも近似的に真でなかったなら、科学の驚嘆すべき成功は奇跡というほかなく、ゆえに私たちはそれらが措定する観察不可能なものの存在を信じるべきだ、と。反実在論者、とりわけファン・フラーセンの構成的経験論はこう応じる。科学が目指すのは経験的妥当性のみ——観察可能な現象を救うこと——であって、残りについては不可知のままでよい、と。論争は奇跡論法、かつては成功しながら偽であった理論——フロギストン、カロリック、エーテル——からの悲観的メタ帰納、そして最善の説明への推論が私たちの見えるものの彼方にまで届くか否かをめぐって展開する。賭けられているのは、科学的世界像のどれだけが真であり、どれだけが単に有用にすぎないのか、ということである。 あなたの電話は作動している。頭上の衛星は相対論の補正を施しつつ十億分の一秒の精度で時を刻む。私たちは理論が告げたとおりの場所にヒッグスを見いだす機械を作りあげた。さて問おう。その背後にある理論が少なくとも近似的に真でないのなら、そのような成功はいかにして「ありうる」のか。パトナムは鋭く言いきった。実在論こそ、科学の成功を奇跡にしない唯一の哲学である、と。理論が誰も見たことのない現象を予測し、私たちが眺めれば、それがそこにある——そのとき最善の説明は、理論が何か実在するものを掴みとったということだ、その観察不可能な措定をも含めて。電子は便利な虚構ではない。私たちが机の存在を信じるのと同じ理由で、それを信じるのだ。すなわち、それを措定することが観察される広大な範囲を説明し、しかも他のいかなるものもそれほどうまくはなしえないのだから。理論を用いながらその実体を信じないとは、果実を支える枝を切り落とすことにほかならない。 立派な説教だ——そしてそれは、科学が分け隔てる二つのことを取り違えている。理論が「述べること」と、私たちが信じる権利を持つことだ。あらゆる予測を私は認めよう。電話は作動し、ヒッグスは現れ、理論は経験的に妥当である——現在と未来の現象を救う。それこそが勝利であり、私はそれにこうべを垂れる。だが「経験的に妥当」は「真」よりも弱く、その隔たりはまさに観察不可能なものだ。私の見るところ、理論を受け容れるとは、それが「観察可能な」世界を正しく捉えていると信じることであって、小さな球としての電子や、実在する素材としての場や、隠れた仕掛けについては不可知にとどまることなのだ。なぜ不可知か。証拠は——そのすべてが観察可能だ——その仕掛けを過少決定するからだ。観察不可能なものについての相容れぬ多くの物語が、まさに同じ現象を救いうる。信は、原理的に見られうるものを踏み越えてはならない。果実とは予測のことだ。あなたが「実在する電子」と呼ぶ枝は、私たちがその背後に投影する一枚の像にすぎない。 「証拠によって過少決定される」とあなたは言う——だがあなたは「証拠」の境界を人間の眼球のところに引いており、その境界は恣意的だ。あなたは見えるものを信じる。だがウイルスも、遠い銀河も、恐竜も見ることはできない——それでもあなたは、見える「ものから」の推論によってそれらを信じている。顕微鏡も、望遠鏡も、化石も、いずれも一つの議論によってあなたを裸眼の彼方へ運び、あなたはその議論を受け容れる。電子も同じ議論であり、もう一歩進んだだけのことだ。信はいったいどこで非合法になるのか。顕微鏡で、か。電子顕微鏡で、か。あなたには立ち止まるべき原理的な場所がない。なぜなら「観察可能」は世界のうちにある境界ではなく、人間の眼についての事実だからだ——偶然的で、偏狭な事実なのだ。より鋭い感覚を持つ生き物なら、私たちが推論するものを「観察」するだろう。真理が信じる者の網膜の鋭さに依存することはありえない。銀河や細菌への推論が善いものなら、電子への推論も善いものだ。あなたは方法を受け容れておきながら、その結論にたじろぐのだ。 境界は眼球ではない——それは私たちの共同体が、自分自身の身体を用いて「観察しうる」ものであり、道具の信頼性そのものが観察によって確かめられる場合にかぎって道具に助けられるのだ。顕微鏡を通して見る細菌は、原理的には道具なしでも出会いうる——培養し、その作用を眺め、照合できる。銀河は私の眼が捉えるべく作られた光を発し、望遠鏡はそれをより多く集めるだけだ。だが電子はこれらの眼をいかに研ぎ澄ましても「決して」観察できない——それは原理的に観察不可能なのであって、たんに実際上そうなのではなく、その区別は偏狭ではない。それは知覚による点検が尽きる場所を画するのだ。そして注意せよ。私は電子が非実在だとは言わない。信じることは任意だと言っているのだ。経験論者は理論を受け容れ、それを用い、職業的に電子の語りに身を浸しさえする——そうした事物が本当にあるという形而上学的な関与なしに、だ。あなたはそのたじろぎを非合理と見る。私はあなたの跳躍を、対価を払わぬものと見るのだ。 ならば、あなたが「現に行う」跳躍と、拒む跳躍とを問いつめさせてもらおう。両者は同じ跳躍なのだから。あなたは理論が「経験的に妥当」だと信じている——たんにこれまで現象を救ってきたというだけでなく、「あらゆる」現象を、あなたが決して検証しえぬ無限に多くのものを救うだろう、と。それは証拠を越えた巨大な帰納的跳躍であり、電子を信じることに勝るとも劣らず大胆だ。つまりあなたはすでに見たものを踏み越えている。ただ、好ましい方向へ踏み越えているだけのことだ。なぜ「未来のあらゆる観察可能なものは適合するだろう」は許される賭けで、「電子は実在する」は禁じられるのか。両者はともにデータを越えており、ともに、もし正当化されるとすれば、同じ説明的成功によって正当化される。あなたは信仰の跳躍を避けたのではない。選択的な跳躍をしたのだ——安全に思える理論の射程の一部を受け容れ、形而上学の匂いがする一部を拒みつつ——そして自らの臆病さを厳密さと呼んでいるのだ。 鋭い一突きだ——それを受けとめ、そのうえで向きを変えよう。そう、経験的妥当性は帰納的な賭けだ。私は確実性など一度も主張しなかった、ただ「観察可能なもの」についての賭けを、すなわちさらなる観察によって点検され訂正されうる領域についての賭けを主張したにすぎない。電子の賭けは、そのようには決して点検しえない——それこそが違いのすべてだ。だがここで、あなたの実在論にとってより手痛い一撃を放とう。それは哲学ではなく歴史だ。過去の最も成功した理論を見よ——ニュートンの力学、熱のカロリック理論、光を運ぶエーテル。いずれもその時代には予測的に勝ち誇り、人々はそれによって築き、計算し、予言した。そしていずれも、あなた自身の科学が後に照らしだしたところでは「偽」であった——カロリックなどなく、エーテルなどない。つまり成功した理論は、これまでにも、しかもしばしば偽であった。素朴な帰納によれば、私たちの理論もおそらく偽だ——あなたが私に信じよと求める、まさにその観察不可能な部分において偽なのだ。悲観的メタ帰納、ローダンのものだ。「近似的真理」の戦績は一つの墓場なのだ。 ローダンの墓場は実在論者にとって最も暗い夜だ——私はそれを無いことにするつもりはない。だが墓碑を読んでみよ。エーテルが倒れたとき、光学の「全体」がともに倒れたのか。否だ。光波がいかに干渉し偏光するかを記述するフレネルの方程式は、エーテルの死をほとんど傷つけられぬまま生き延びた——マクスウェルはそれを保ち、量子光学もそれを保つ。死んだのは「像」であり、あの機械論的な膠であった。生き残ったのは構造であり、現象のあいだの数学的諸関係であった。だからメタ帰納は、私たちの理論が丸ごと偽であることを示しはしない。それが示すのは、革命を越えて「保持される」もの——構造——と、振り落とされるもの——下にある「素材」——なのだ。それがウォラルの構造実在論だ。方程式を、諸関係を信じよ、調度品を信じるな、というわけだ。電子は小さな球ではないかもしれない。だが「電子」が登場する構造——その電荷、統計、諸関係——こそが予測するものであり、生き延びるものなのだ。科学は正しい像にではなく、正しい構造に収束する。 構造実在論は実在論のうちで最も誠実なものだ——そしてあなたがそこへ退いた瞬間、あなたは半ば私に与したのだ。あなたが譲歩したことに耳を傾けよ。実体ではなく、ただ構造のみ。電子が「何であるか」ではなく、ただ諸関係のみ、と。だが「方程式が現象のあいだに捉える諸関係」——その形而上学的な飾りを剥ぎとれば、それは晴れ着をまとった経験的妥当性だ。生き残る構造とは、観察に触れる部分、現象を救う部分であり、死ぬのは観察不可能な「素材」だ。あなた自身の最善の弁明が「私の」境界を引いている——観察に応える部分を保ち、隠れた本性を手放せ、と。そして「構造」だけでは、その諸関係が「何と何の」あいだのものかを語りえない。電子とその鏡像、ある構造と別の実現者は、すべての構造を共有しながら存在において異なりうる。だから構造は観察可能なものについてのものか——ならば私たちは一致する——さもなくば観察不可能なものに届き、再びメタ帰納に直面するか、どちらかだ。あなたは逃れたのではない。貼り替えただけなのだ。 では方程式を離れ、あなたが空気を抜けない何ものかに指を置こう——実験だ。ハッキングの論点はこうだ。私たちは電子で「予測する」だけではない。それを「噴霧する」のだ。実験室で私たちは電荷を取り、それを電子一つひとつ単位で変え、クォークを探るためにその束を撃ち出し、個々の電子をあちらでなくこちらへ押しやることに全機能が依存する装置を作る。あるものを操作できるとき——それを道具として用い、「別の」何かを確実に、反復可能に調べられるとき——その実在はもはや、肩をすくめて払いのける推論ではない。「噴霧できるなら、それは実在する」。これは奇跡論法ではない。より謙虚で、より手ごわいものだ。壮大な理論については不可知にとどまるがよい、その像は来ては去るのだから。だが、あなたが加速し、偏向させ、数えあげる電子、ミリカンが一滴ずつその電荷を測った電子——それは現象を救うための装置ではない。それはあなたが手の内に握る一つのものなのだ。 噴霧論法はあなたが持つ最良のものだ——具体的で、私を動かしかける。だが「操作する」が密かに持ち込むものを見よ。あなたが「電子を噴霧する」とき、実際にあなたが行うことは観察可能だ。目盛りを合わせ、針が振れ、画面がちらつき、計数が刻まれる。あなたが「扱う」もののすべては装置の水準にあり、徹頭徹尾、観察可能だ。「電子」とは、その観察可能な舞踏を記述し制御するためにあなたが用いる理論なのだ。舞踏が実在し、反復可能で、あなたの操れるものであることは認めよう——喜んで認める。だが、あなたの制御の「最善の」記述が電子を持ち出すからといって、電子が観察可能な実践に不可欠の帳簿づけ以上のものになるわけではない。フロギストンの化学者たちもまた操作した——彼らは焼成し、還元し、重さの変化を予測し、火を制御し、フロギストンを放出すると流暢に語った。現象の熟達は、実体との接触ではない。あなたは見事な処方を持っている。だがあなたは電子に触れてはいない。それが回させてくれる目盛りを回したにすぎないのだ。 フロギストンによるかわしは巧みだ——だが処方がいかに変わったかを見れば、それはあなたを斬るのであって、私をではない。フロギストンの語りは、化学者がフロギストンを道具として用いて他の未知を探ることを「許しはしなかった」。それはすでに見ていた反応に貼られた一枚の札であった。電子は肝心な点で異なる。私たちは固定した電荷と質量を持つ既知の電子を用いて「未知を測る」のだ——星の場を秤量し、見えぬ結晶を地図に描き、電子がいかに散乱するかによって「新しい」粒子を発見する。虚構が、私たちが投入していないものについて私たちを驚かせる、信頼すべき道具でありうるはずがない。同じ実体が、固定されたまま、領域から領域へと独立した、相互に照合しあう、予期されざる結果を与えつづけるとき、「有用な虚構」はもはや信ずるに足る説明ではなくなる。電子の電荷についての独立した諸測定の収束——油滴から、スペクトルから、ショット雑音から——が一つの数値へと至ること、それは帳簿づけの性質ではない。それは一つのものの指紋なのだ。 独立した諸測定の収束はあなたの最も強い証拠だ。私はそれに敬意を払い、そのうえでその限界を示そう。多くの道が一つの数値で出会うとき、何か安定したものが追跡されている。私は現象のうちの実在する不変量を、それらの方法のすべてが登録する頑健なパターンを否定しない。だが収束するのは一つの「測定」であり、観察可能な帰結だ。それが突きとめるのは一つの量であり、方程式のうちの値だ。あらゆる道が一つの電荷で出会うことが告げるのは、「構造」がよく錨を下ろしているということ——その構造を私はすでに認めている。それは、その電荷が小さな粒子に属するのであって、場の励起や波束や、私たちがまだ思い描けぬ存在論のうちの節点に属するのではないことを告げはしない。数値は頑健だ。だがその背後の「もの」は世代ごとに衣装を変えてきたし、再び変えるだろう。だから私は収束するものを保つ——値を、諸関係を、現象を——そして余分な一語、「対象」を、すなわち何の予測も加えず墓場を招き寄せるその語を斥ける。頑健さは実在する。指示は任意なのだ。 ならば縫い目を定めさせてもらおう。「指示なき頑健さ」こそ、私たちが正直に袂を分かつ場所なのだから。理論が経験的に妥当であることに私たちは一致する——それらは現在と未来の現象を救い、私たちはともにそうあるだろうと賭ける。何か安定したものが追跡されていることにも一致する。構造、値、