自然科学とはなにか:谷村省吾教授(@tani6s)の考える物理と数学の違いについて

名古屋大学の谷村省吾教授による物理と数学の違いについてのツイートをまとめました。 日経サイエンス2012年3月号「光子の逆説」 http://www.nikkei-science.com/201203_032.htmlも併せてどうぞ。
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Satoru Inoue @Inoueian

物理の話が一般の人に難しく感じられるのは、頭の良い人が時間を掛けて考えさえすればどんどん先に進んでいける分野だったから。物理が「簡単」だと僕が時々言うのはそういう意味。自然科学全体を見ても、人間の考える他の問題と比べれば「簡単」。

2012-03-23 08:20:05
古田彩 Aya FURUTA @ayafuruta

RT @inoueian: 物理の話が一般の人に難しく感じられるのは、頭の良い人が時間を掛けて考えさえすればどんどん先に進んでいける分野だったから。物理が「簡単」だと僕が時々言うのはそういう意味。自然科学全体を見ても、人間の考える他の問題と比べれば「簡単」。

2012-03-23 08:23:44
古田彩 Aya FURUTA @ayafuruta

記者にとって医学研究の方が物理学研究より内容を理解しやすいのは、医学が物理よりはるかに難しい対象を扱っているためだ。人間集団の振る舞いは粒子集団の振る舞いと違って理論から演繹することができず、現象論と統計でしか語れない。逆に現象論と統計がわかれば、医学の論文は理解できる。

2012-03-23 08:52:47
古田彩 Aya FURUTA @ayafuruta

医学取材の最大の壁は論文を理解するところじゃなくて、その結論を現実社会における実際の医療にどの程度あてはめられるのかを判断するところにある。判断の共通ルールは存在せず、専門家の間でも意見はしばしば異なり、議論はしばしばカオスになる。

2012-03-23 09:07:03
TANIMURA Shogo @tani6s

@ayafuruta @inoueian 数学と物理の、分かり易さ・難しさの差も激しいですよ。

2012-03-23 15:51:38
TANIMURA Shogo @tani6s

いろいろ考えを刺激されるので、だらだらと書いてしまいますが、

2012-03-23 15:52:24
TANIMURA Shogo @tani6s

私は物理学者ですが、数学科の友人と、物理学上の発見・数学上の発見の、歴史年表を見比べてみてたことがあります。

2012-03-23 15:52:54
TANIMURA Shogo @tani6s

物理は20世紀に入っても年表の項目だけ見て内容の見当がつくけれど、数学は19世紀の業績であっても項目を読んだだけでは部外者には内容の見当すらつかない、というのが我々の感想でした。

2012-03-23 15:53:33
TANIMURA Shogo @tani6s

つまり、数学は「人間の概念と記号」だけの世界なので、頭の良い人ならどしどし研究が進むのです。物理学のように現実世界にすり合わせる必要がないのです。

2012-03-23 15:53:57
TANIMURA Shogo @tani6s

医学は、人間の身体・生命を扱う知識と技術の体系ですから、おのずと人間の価値観とのすり合わせが必要になります。

2012-03-23 15:54:18
TANIMURA Shogo @tani6s

医療技術的に可能なことでも倫理的に許されるか、ビジネスとしては撤退した方が得策だけど、やめてしまってよいのか、といったことが問題になるし、議論になる部分は普通の人間に理解可能なところに踏みとどまるのでしょう。

2012-03-23 15:55:42
TANIMURA Shogo @tani6s

自然科学の中では数学は特異な分野なのです。形式的には数学は「自然」科学ではない、と私は思っています。

2012-03-23 15:56:13
TANIMURA Shogo @tani6s

狭い意味での数学は、記号列の変換規則体系です。ある命題から別の命題を導くこと、命題の体系を整理すること。命題を述べる上で、まとまりのよい概念を形成すること。これらが狭い意味での数学です。

2012-03-23 15:56:34
TANIMURA Shogo @tani6s

広い意味での数学は、「営みとしての数学」とでも呼びたいものです。

2012-03-23 15:56:46
TANIMURA Shogo @tani6s

数学以外の分野から数学化しやすい概念を見つけてくること(微分方程式など)。よい問題を見つけること(ポアンカレ予想やリーマン予想など)。適用範囲が広くて、うまいまとまりのある概念を定義・命名すること(線形空間や群や多様体など)。精確な記述体系・計算体系を他の学問に提供すること。

2012-03-23 15:57:25
TANIMURA Shogo @tani6s

こういったことを「営みとしての数学」と呼びたいです。

2012-03-23 15:57:39
TANIMURA Shogo @tani6s

しかし、数学それ自体は、そういう「自然科学的な営み」から離脱可能な、固有の価値を持った学問であり、離脱することによって独自の進化を遂げたと思います。それゆえに、部外者にわかりにくい学問になってしまいましたが。

2012-03-23 15:58:11
TANIMURA Shogo @tani6s

物理学は自然現象の中から法則化しやすい部分を見つけてくる営みです。

2012-03-23 15:58:34
TANIMURA Shogo @tani6s

Wignerはノーベル賞をもらった物理学者ですが、 「物理学は自然現象のすべてを説明しようとはせず、規則正しい現象だけを説明することにターゲットを絞ったから成功したのだ」 という意味のことをノーベル賞講演の冒頭で言っています。

2012-03-23 15:59:19
TANIMURA Shogo @tani6s

It is clear that, in this sense, physics does not endeavor to explain nature.

2012-03-23 16:01:24
TANIMURA Shogo @tani6s

In fact, the great success of physics is due to a restriction of its objectives:

2012-03-23 16:01:35
TANIMURA Shogo @tani6s

it only endeavors to explain the regularities in the behavior of objects.

2012-03-23 16:01:48
TANIMURA Shogo @tani6s

味のある文章なので、ぜひ一度お読み下さい。

2012-03-23 16:02:20
TANIMURA Shogo @tani6s

人間が発見する前から自然界に物理法則が備わっていて、それを人間が見つけたのか、それとも物理法則は人間が自然現象を説明・納得するためのコトバに過ぎないのか、という問題は古くから議論されているとは思いますが、

2012-03-23 16:02:55
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コメント

Satoru Inoue @Inoueian 2012年3月24日
「物理学は自然現象の中から法則化しやすい部分を見つけてくる営みです。」の辺りから、簡単なのはトートロジーだと思われてしまっている事例を見かけたので少し補足。
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Satoru Inoue @Inoueian 2012年3月24日
やりやすい部分から手がついていく、というのは人間のやる事ほとんど全てに当てはまると思います。その点では、数学や物理が特別というわけではありません。
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Satoru Inoue @Inoueian 2012年3月24日
特別なのは、法則化しやすい問題の量が多かった、という事です。これは、他の自然科学の分野と比べて。ayafurutaさんの書かれているように、他分野ではより複雑な対象を扱っているために、素朴な疑問に簡単な答えが無い事がよくあります。
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Satoru Inoue @Inoueian 2012年3月24日
ここでの「簡単」の意味は"easy"ではなく"simple"では、というコメントも複数ありましたが、simpleなために正誤の判断がハッキリ付けられて、easyなのです/だったのです。
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マスティ @masmt 2012年4月4日
先日の自然科学についてのまとめ、谷村先生(@tani6s)の補足を追加しておきました。
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