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水飴の功罪、あるいは難解な科学をどう伝えるか

「空間に満ちたヒッグス粒子が水飴のように粒子が進むのを邪魔し,素粒子は光速で飛び回れなくなった。これが質量を与えたということ」。テレビや新聞でよく見かける例え話は,物理学者にはとかく評判が悪いです。一方で「それなりにいいところもある」という声が専門家の中から上がり,議論になりました。
科学 ヒッグス粒子
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水飴の例えってそんなに悪いかなあ
bra-ketくん @mac_wac
Higgsを一般向けに説明する水飴モデル、そんなにマズいかなあと思う。比喩だから多少不正確なのは仕方ないし(その旨を断るべきだとは思うが)、ちゃんと物理を学んで疑問に思うような人は、水飴モデルを単純に理解すれば一階微分に係数が付くが、その二階微分版だとすぐ自己解決できるのでは。
だらだら @ntakahiro1027
@mac_wac おれもそれ思う。水飴モデルというか、有名人が会議で移動するときに周りから話しかけられて動きにくいというか。よくナンセンスと言う人が居るが、イメージをつかむ導入としてはいいと思うんだけど。
bra-ketくん @mac_wac
@ntakahiro1027 そんなに潔癖に、All or Noneにならなくてもいいと思ってる。多少不正確な点があったとしても、全く何も言わないという選択肢に流れなければならない必要はないよね。
だらだら @ntakahiro1027
@mac_wac それじゃ正確じゃない!もっと正確に言うと、、、って説明はだいたいプロ向けすぎて理解不能だと思う。あの水飴/会議モデルは非常によく出来ていると思うんだけどなぁ。正確性に重きを置きすぎて、伝わるかって視点が乏しい気が。
どんな人に読んでもらうかにもよるよね
古田彩 Aya FURUTA @ayafuruta
科学の話を自然言語でわかりやすく、というか、雰囲気だけでも伝えようと思って無理やり書くと、必ず不正確になる。その不正確さをどこまで許容するかは、個々の研究者によってものすごく違う。「専門家」と一括りにはできない。
古田彩 Aya FURUTA @ayafuruta
書き手が専門家であっても同じことが起きる。弊誌に書いて下さった研究者の方は、しばしば同じ分野の人から「ここはミスリーディングではないか」と指摘されている。そうした批判を一切招かないようにしようと思えば、非専門家に向けて解説すること自体を諦めるしかない。
古田彩 Aya FURUTA @ayafuruta
うちみたいに文章量が多く、かつ科学の話が好きな読者を想定できる雑誌は、落としどころが比較的探しやすい。逆に新聞は短い取材時間、限られた字数で、科学に全く関心のない読者にヒッグス機構や不確定性原理の何かを伝えなくてはならず、ものすごく大変だ。
古田彩 Aya FURUTA @ayafuruta
一番安全なのは、科学の中身を書かないことだ。実際、新聞の科学記事は、結論と社会へのインパクトだけで、中身にはあまり触れていないケースが多い。だがそのために、研究の意義がとかく「役に立つ」部分に矮小化され、「面白い」部分が伝わりにくい。科学記者には、それを残念に思っている人が多い。
いや,やっぱり誤解を招くと思う
Satoru Inoue @Inoueian
僕個人としては、水飴理論に(大抵)含まれるヒッグス粒子とヒッグス場の混同が一番引っ掛かる。そこは丁寧に違いを解説しないといけないところじゃないの、と。
TANIMURA Shogo @tani6s
@mac_wac @ntakahiro1027 @ayafuruta 蒸し返し・横槍になりますが、関心ある話題ですので、つぶやきます。
TANIMURA Shogo @tani6s
「真空を満たしているヒッグス場の中を通る粒子は、水飴の中にいるかのように動きにくくなります、これがヒッグス場による質量生成機構です」みたいな説明は、聞く人の想像は掻き立てますが、物理学的には、ぶざまな説明でしょうね。
TANIMURA Shogo @tani6s
「ヒッグス場は水飴のような抵抗物」というアナロジーが、物理学者からダメ出しされるのでしょう。
TANIMURA Shogo @tani6s
これでは慣性質量や重力質量に次ぐ、第3種の「粘性質量」みたいなものがあるかのようなイメージを与えます。「動いている粒子は、水飴の粘性のせいで、いつかは止まってしまう」ような運動観では、アリストテレス物理学に先祖がえりしてしまう。
質量の説明が問題だ
TANIMURA Shogo @tani6s
なんでこんなぶざまな説明になってしまうのかというと、質量とは何か、質量があるとはどういうことか、もしも粒子に質量がなかったらどんな世界になっていたか、ということを順を追って説明せずに、
TANIMURA Shogo @tani6s
…ということを順を追って説明せずに、いきなり「ヒッグス場がすべての粒子に質量を与えた」と言い出すので、手っ取り早いアナロジーに飛びつくはめになるのです。
bra-ketくん @mac_wac
@tani6s 全くごもっともなのですが、「(慣性)質量とは何か」(一階でなく二階微分に関連する量だということ)というのは初等力学の大きな関門の一つで、理解している一般の方は(記者も?)決して多くないと思うのです。私自身職業柄工夫して話しているつもりですがどうにも伝わりません。
bra-ketくん @mac_wac
@tani6s 質量とは何かを真に理解するまでHiggsの話を聞いても無意味というのも一つの考えですが、折角興味を持ってくれる人がいるのに勿体無い気はします。であれば、「重いものほど止まりやすい」という素朴な直観を質量の第零近似として説明するのも一つの策なのではと思う次第です。
TANIMURA Shogo @tani6s
私は非専門家に "一言で" ヒッグス機構を説明することは無理だと思いますが、順を追って2時間くらい説明すれば、たいていの方には納得してもらえると思っています。ただ、聞く方にもそれなりの忍耐を持ってもらわないといけないですが。
だらだら @ntakahiro1027
@mac_wac @tani6s それは仰るとおりなのですが、中々2時間じっくり耳を傾けてもらうことは容易では無いと思います。その場合において、(慣性)質量とは、(i) ”動きにくさ”であり (ii) ヒッグス場との相互作用によって獲得される ということを説明するには十分かと。
だらだら @ntakahiro1027
@mac_wac @tani6s その上で、「じゃぁ、動いていたら段々止まるの?」という質問には、「いいところに気がついたね、それは、、、」ともっとちゃんと説明すればいいのではないでしょうか?
TANIMURA Shogo @tani6s
@ntakahiro1027 @mac_wac @ayafuruta う~ん、慣性質量は "動きにくさ(位置を変えにくいこと)" ではなく、"動き方の変えにくさ(速度を変えにくいこと)" だと言わないと気が済まないのが物理学者だと思います。
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コメント

齊藤明紀 @a_saitoh 2013-10-16 12:30:43
義務教育の中学校の理科で動き出しにくいだけでなく止まりにくいのも質量の本質と習うわけですよ。水飴でのたとえはそれにもう反しまくってる(水飴だと動きにくいがすぐ止まりやすい)ので、聞いててこれは嘘の説明だという確信が湧いてきてしまいます。
齊藤明紀 @a_saitoh 2013-10-16 12:33:37
@tani6s 物理学者でなくても中3の理科をちゃんと覚えて居る人はみんな"動き方の変えにくさ(速度を変えにくいこと)"は水飴でどう説明されるんだ?と思ってるはず
John F Candy @JohnFCandy1 2013-10-16 15:07:48
「ヒッグス場というのが4次元目の空間としてあってじゃな、それがわしらの3次元空間の素粒子にくっついたのじゃよ。素粒子に質量があると、加速するのに力がいるじゃろ。それはヒッグス場も押すからなんじゃよ。ふぉっふぉっふぉ」って口から出まかせ言ったら、「そうなんだ!」って信じてしまった人がいて、以来、その人から逃げてます。
POP3/八雲信宗 @Explorer_POP 2013-10-17 00:14:14
2時間もかかる説明を新聞ではできないですしね。というか、それは「すでに興味持ってくれた人でそれだけの時間と能力を裂くことが可能な人」向けの話であって。
John F Candy @JohnFCandy1 2013-10-17 07:52:19
マジレスに戻ると、難解ことの説明には必ず平易化と単純化が伴い、正確性や一般性とは相反してしまう。聞く人が分かることに喩えないと伝わらないため、必ずしもアナロジーが成立しないけれど、やむを得ない。啓蒙書などはそこで苦労している。ある碩学に注意を促されたのは「啓蒙書の説明から勝手に敷衍して考えるな。必ず間違うから」ということ。なぜ、それなら、といった書いていないことが知りたくなったら基礎から勉強すべし、だと。
齊藤明紀 @a_saitoh 2013-10-17 11:46:17
水飴/まとわりつき系のたとえを放送/掲載したマスコミ人は疑問をもたなかったのかなぁ?これは不適切なたとえで、逆に視聴者を混迷させると考えつく記者が一人も居なかったとしたらそれはそれで悲しい。
シータ @Perfect_Insider 2013-10-17 21:57:59
最大の問題は、水飴の説明が「何の」比喩であって「どういう情報を伝達するために」その説明を用いているのか、が水飴の比喩を用いる人の多くから抜け落ちていることだと思う。それが分かっていれば「この部分は不正確だけれど」と、正しく注釈をつけれる。そして、水飴の比喩がよろしくないのは、この比喩は「質量獲得は別の場との相互作用によっている」という以上の情報を与えてはくれず、その(情報量の少なさの)わりにはミスリーディングな要素が多い点にある。
シータ @Perfect_Insider 2013-10-17 22:10:36
質量を生み出す「だけ」なら南部理論でいいわけで、ヒッグス機構がやっていること(マスレスのNGモードにマスを与える)は何か、そしてそもそもマスがある(短距離的なクライン・ゴルドン方程式に従う相互作用をする)とはどういうことか、の理解あたりが「ゴール」であり、その上でそのゴールのためにどこは比喩で省略するか、というのが説明の構成の際の思考のはずで、それが水飴の比喩でどうなのか、というといろいろと疑問なわけ。
Tsuyoshi CHO @tsuyoshi_cho 2013-10-17 23:40:13
使える、としたら科学的(とまでいわなくても論理的)な見方をしてもらえるタイミング、かつ興味を引くときだけ(説明ということ自体はほぼ放棄)かねぇ。とはいえ初期知見(理解以前)としては自分もこれだった気がするし、場についてとか相互作用の漠然としたイメージとしてはそこまででもない気もするんだよね。
はどろん @poppei481 2013-11-05 15:33:45
高校で物理をやらない人で、中3の物理を理解してる人、記憶が残ってる人なんてあんまり居ないと思う。でもそういう人はヒッグス粒子自体にあんまり興味を持たないかな。
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