『科学的発見の論理』（1935年）は、科学と知識の目的に関するカール・ポパーの古典的名著です。科学者は自らの理論を検証するためではなく、反証するためにテストすべきであり、それによって理論はさらに正確なものへと洗練されていくのです。
あなたにとっての意義は？ 20世紀科学哲学の古典に飛び込もう
想像してみてほしい。故郷の小さな町の穏やかな朝、あなたは川沿いを少し散歩しようと出かけた。暖かい夏の日差しを浴びながら歩いていると、美しい白い白鳥が一羽、近くの曲がり角から泳いでくる。
ああ、見て！ ちょうどその後ろにもう一羽の白鳥が！
そして、もう一羽！
思索的な科学肌のあなたは、ある共通点に気づく。これらの白鳥はすべて白い。そして、これらがあなたにとって初めて見る白鳥だから、簡単な理論を立てるのはたやすい——すべての白鳥は白いに違いない、と。
すると、まるで合図でもあったかのように、四羽目の白鳥が現れる。なんと、それも白い。さあ、これで証明された！ この理論はたちまち事実になりつつある。
だが……ちょっと待ってほしい。五羽目に現れる白鳥が黒くないと、どうしてわかるのか？ あるいはピンクかもしれない。どんなに可能性が低くても、それを否定することはできないのだ。
おやまあ！ あなたはただ穏やかで気楽な散歩をしているだけだと思っていたのに。気づけば、心配になるほど多くの白鳥に囲まれた今、あなたは20世紀哲学の中でも最も厄介な問いのひとつに足を踏み入れてしまったのだ。
私たちは理論が正しいと、いったいどうすれば本当に証明できるのか？
幸いなことに、カール・ポパーの哲学的古典『科学的発見の論理』が、まさにこの問いに答えようとしている。
白い白鳥であれ、あなたが密かに温めてきた他のどんな仮説であれ、あなたの理論が思っていたほど完璧ではない理由を、これから知ることになるだろう。
科学者は帰納ではなく演繹を用い、理論を証明するのではなく反証することを目指すべきだ
さて、まずは白鳥の話に戻ろう。
川辺の散歩から帰る道すがら、あなたは考え始める。すべての白鳥が白いという新しい発見を、どうやって世間に説明しようか？
それほど難しいはずはない。証拠はあなたの側にある。あなたは限られた具体的なデータセット——実に四羽の白鳥、ほぼひと群れだ——から、妥当な理論を導き出した。見た白鳥はすべて白かった。だから、すべての白鳥が白いと理論化するのは自然なことだ。
完璧だ。きっとポパーだって同意するだろう。
これは帰納的推論、つまり単に帰納法の一例であり、ポパーはこれに強く反対する。問題は、「この白鳥は白い」といった単称言明を用いて、「すべての白鳥は白い」といった普遍言明を証明しようとしている点だ。論理的に言えば、このアプローチは単純に妥当ではないとポパーは主張する。黒い白鳥——あるいはピンクや黄色の白鳥——が曲がり角を泳いでくる可能性は常にあるのだ。四羽見ようが、四十羽見ようが、想像しうるすべての白鳥を見ようが同じことだ。黒い白鳥はいつでも現れうる。
では、ここで質問だ。もし本当に黒い白鳥が現れたら、どうなるだろう？
そう、それによって「すべての白鳥は白い」という理論は反証される。つまり、この論理には非対称性がある。個別の言明は普遍的な言明を証明することはできないが、反証することはできるのだ。
これは、ポパーが好む科学的方法——演繹法として知られる——を考える上で重要なポイントだ。
演繹は個別から始めるのではなく、普遍から始め、それらの関係を吟味して、さらにどんな論理的結論が導けるかを検討する。たとえば、すべての鳥は飛べる、そして白鳥は鳥である——ゆえに白鳥も飛べると演繹できる、と言うかもしれない。
それは論理的には妥当だとポパーは言うが、必ずしも真であるとは限らない。むしろ、優れた科学者とは、自分の仮説に反するものを常に探し続ける者のことだ。
彼らは自分自身の理論を反証しようとする。たとえば、ペンギンのような飛べない鳥を発見した場合。その個別の事例が「すべての鳥は飛べる」という一般言明を反証するのだ。
科学者にとって、それは残念な結果であるべきではない。むしろ、ワクワクするものだ。それは興味深い新情報であり、より優れた、より正確な理論を定式化するきっかけとなる。「すべての鳥は飛べる」ではなく、「すべての鳥には翼がある」となるかもしれない。そして今度は、翼のない鳥を探し回って、その言明を反証しようとするだろう。
このように、反証可能性はポパーにとって極めて重要だ。それは彼が境界設定の基準と呼ぶもの——科学と非科学を区別するシンプルな事実——でさえある。言明が科学的に妥当であるのは、それが反証される可能性を持つ場合に限ると彼は言う。そうでなければ、あなたが扱っているのは科学ではなく、もっと曖昧なもの——形而上学なのだ。
どの理論を受け入れるかを決めるのは、厳密に論理的な営みではない
そもそも「すべての白鳥は白い」と言うこと自体に、まったく問題はない。間違いなのは、地元の川で数羽の白い白鳥を見たからといって、それが真実だと思い込むことだ。むしろ、「すべての白鳥は白い」という言明は単なる推測に過ぎないと受け入れなければならない。
だが、それでもまだ問題は終わらない。ポパーはそこにもまだ突っ込みを入れることができる。なぜなら、その理論を持つためには——推測であれ何であれ——そもそもどうやってそれを思いついたのかを考えなければならないからだ。すべての白鳥が白いと提案するアイデアを、あなたはどうやって得たのか？
些細な問いに聞こえるかもしれないが、そうではない。ポパーが帰納法を非常に強く拒否していることを思い出してほしい。数羽の白い白鳥の存在は、一般言明を正当化するには不十分なのだ。だから、あなたの白鳥理論のような理論を思いつくための論理的根拠は、実際にはまったく存在しない——それは、重力や相対性理論のような、もっと正当性のある科学理論についても同様だ！ それは基本的に当て推量なのだ。
ポパーにとって、理論を思いつくことは、小さくも決定的な「信の飛躍」、つまり想像力の行為に依拠している。彼はそれを心理主義と呼ぶ——そしてそれは論理では説明できないものだ。それゆえ、それは本質的に彼が著作で論じる範囲の外にある。ポパーの関心は、理論を思いついた後にその理論を吟味する論理的プロセスにある。だが彼は、この想像力の瞬間を決定的な第一歩として喜んで認めている。ただ、それがそれだけのものだと覚えておく必要がある。
どの理論を真として受け入れるかを決める際にも、わずかに非論理的な信の飛躍が関わっている。何を受け入れるかを決めるのに、自分の経験だけを用いることはできない。なぜなら、それは帰納主義になってしまうからだ——むしろ、私たちは単に決断を下さなければならないのだ。
それは法廷で陪審が働く仕方に少し似ている。陪審は特定の事件で何が起きたかを判断するよう求められる。頼れるのは、その事件に関する利用可能な証拠と、あらかじめ存在するルール——法律——だけだ。陪審の評決は事実として受け入れられる——しかしもちろん、さらに証拠が出てきていれば、異なる評決に達していたかもしれない。陪審の評決は実際の真実なのか？ おそらく、私たちが到達しうる限りの近似値、と表現する方が正確だろう。
だから、科学は客観性を目指しているとはいえ、本質的には陪審の評決のようなものだ。絶対的なものを扱うのではなく、利用可能な証拠に基づいて、できる限りの最善の推測をするに過ぎないのだ。
確率言明が科学に対して持つ有用性は限られている
このセクションでは、確率を扱う。なぜなら、言明が真か偽かという考えに向き合うとき、私たちの推論において確率が果たしうる役割も考慮に入れることが不可欠だからだ。
たとえば、六面体のサイコロを考えてみよう。あなたは六を出したいとする。六を出す確率は六分の一だ。では、サイコロを600回振ったとしよう。おそらく約100回の六が出るだろう——しかし、正確にその回数になるだろうか？ おそらく、ならないだろう。たとえば、六が103回出るかもしれない。
では、最初の理論を修正して、六を出す確率は実際には600分の103だと言うべきだろうか？ いや、私たちの最初の言明は数値的確率言明であり、実験ではなく数学的に計算されたものだからだ。サイコロが公平であると仮定すれば、六を出す確率は六分の一のままだ。前の600回の試行は、その確率にまったく影響しない。
そして、そのことが意味するものはポパーにとって決定的だ。確率言明は反証不可能である。もし実際にサイコロを無限回振ることができれば話は別かもしれないが、それはできない。私たちは確率言明を本当に検証にかけることは、単純にできないのだ。
では、科学において確率はどんな役割を果たすのか？ 反証可能性の信奉者であるポパーは「大した役割はない」と言う。ほとんどの場合、反証可能ではない以上、単に役割を持たないのだ。
確率が本当に理論の中で役割を持つ場合もある——ブラウン運動はその一例で、流体中の粒子の動きに関する理論だ。液体の運動はある程度ランダムなので、平均からのズレは十分に予想される。だが、そうしたケースでは、変動は理論自体の一部となる——理論に組み込まれているのだ。だから全体として、そのような理論は実際に反証されうる。結果が許容範囲の外に出れば、それは間違いだと証明されるだろう。だから、反証可能である以上、それは科学に属するのだ。
ポパーは確率について、もうひとつ、彼の見解全般に興味深い視点を投げかける指摘もしている。彼は問う。惑星の軌道を予測することと、サイコロの出目を予測することの違いは何か？
あなたはおそらく、サイコロを振るのは純粋な偶然だが、惑星は規則的なパターンで動く、と答えるだろう。しかしポパーは、実際にはこの二つのシナリオは、あなたが考えるよりもずっと似ていると言う。
なぜか？ それはすべて初期条件の問題だからだ。私たちは惑星が動く初期条件を、何世紀にもわたる観測によって非常に正確に知っている。しかし、誰かがサイコロを振るとき、拳の中でどんな動きが起きているのか？ 投げる先の表面の正確な特性は何か？ サイコロを振ることがランダムに見えるのは、条件に関する知識が非常に乏しいからに過ぎない。もしそれらをすべて詳細に知っているなら、来週の金曜日に火星がどこにあるかと同じくらい正確に、結果を予測できるだろう。そしてそれは、カジノで間違いなく役に立つはずだ。
ポパーはハイゼンベルクの不確定性原理に異議を唱えた
しかし、私たちが本当に不確かでいざるを得ないものもある。少なくとも、物理学者ヴェルナー・ハイゼンベルクによれば。
量子力学において、ハイゼンベルクの有名な不確定性原理は、私たちが知りうることの限界についての原理だ。亜原子レベルでは、粒子の位置を正確に知ろうとすればするほど、その運動量の精度は低下する。この最も有名な例は、亜原子レベルの粒子を単に観測するだけで、粒子とのわずかなエネルギー交換が起こり、その振る舞いに影響を与えてしまうというものだ。
言い換えれば、私たちが正確に知りうることには、実際に厳しい限界がある。時間をかけて測定をどんどん正確にしていくことは不可能なのだ。それは常に近似の問題でしかない。
確率に関するポパーの見解をすでに聞いた今なら、彼がハイゼンベルクの結論に違和感を覚えた理由は容易に理解できる。ポパーは、科学者が情報と知識を蓄積するにつれて、常に理論を修正し、より正確なものにしていくべきだと信じていた——しかしハイゼンベルクは、ある時点でそれは不可能だと言うのだ。
長く複雑な話を手短に言えば、ポパーはハイゼンベルクの議論に断固として反対し、『科学的発見の論理』の中で、ハイゼンベルクの不確定性原理を反証するために設計された実験を実際に提案した。しかし、ポパーの試みにも批判が寄せられた。アルバート・アインシュタインからもだ。そして、この本の後の版では、彼はこの点について自らの立場を修正している。
実際、立ち止まって考えてみると面白い——ある視点から見れば、ポパーとハイゼンベルクはそれほど遠くない。彼らに共通しているのは、何かを100パーセントの確信を持って知ることは本質的に不可能だという認識だ。ただ、ハイゼンベルクにとって、それが科学者の達成可能性の限界を示すのに対し、ポパーは科学者が決してより高い正確性の探求をやめるべきではないと言うのだ。
科学は真理を求めることではなく、より高い正確性を求めることだ
この最後のセクションでは、少し視野を広げて、ポパーの考えが本当に意味することを考えてみよう。そして今回は白鳥のことは忘れよう——もう十分わかったはずだ。では、別のシナリオを出そう。
明日の朝、太陽が昇らないとしよう。一日中ずっと暗いままだ。この話の都合上、あなたは北極圏には住んでいないと仮定する——そこでなら実際に起こりうることだが——ただ、自然界についてあなたが予想することと完全に矛盾する何かが起きたと想像してほしい。
すべての科学者がなんとか研究室にたどり着けたとして、彼らは何をすべきだろうか？
この一度の事例でなぜ太陽が昇らなかったのかを単に説明するだけでは不十分だろう。科学者たちは根本から考え直し、この一日の奇妙な出来事を説明するために、世界の仕組みに関する既存の理論をすべて調整しなければならないはずだ。
彼らは、現在だけでなく過去も説明できる新しい科学的法則を見つける必要がある——入手可能なすべての証拠と整合する新しい法則を。
太陽が昇らなかったその一日は、現在の科学的理論を反証するのに十分だ。しかし忘れてはならないのは、科学者たちが必要な調整を加え、より正確な理論を思いついた後でも、それらの理論に従って太陽が昇った（あるいは昇らなかった）毎日は、それらの理論が真であることを証明しないということだ——なぜなら、それこそが帰納的推論だからだ。
それらの日々がするのは、理論を確証することだが、それはずっと弱いものだ。実際には、科学者が心配する理由はないと言っているに過ぎないのだ。
この話の教訓は、科学は常に不確かで暫定的だということだ。科学は知識ではない。真理でもない。それは私たちがそこに到達できる限りの近似に過ぎない。そして、すでに知っていると思っていることを反証する結果に遭遇したとき、それは興奮すべきことなのだ——なぜなら、それはわずかでもより優れた新しい理論を思いつくことができるということを意味するからだ。
では、科学の目的とは何か？ 絶対的な真理を明らかにすることではない——なぜなら、それは不可能だからだ。結局のところ、黒い白鳥が川を滑るように泳いでくる可能性は常にあり、明日太陽が昇らない可能性もある。そしてその場合、私たちは原点に戻り、理論をゼロから修正しなければならないのだ。
科学の目的は、単により正確になっていくこと。そして、毎回より良くやっていくことだ。
最終まとめ
ここまで、カール・ポパーの『科学的発見の論理』の要約をお読みいただきました。
この要約の核心メッセージは次の通りです。
科学者は理論を検証するのではなく、反証することを目指すべきだ。そうすることで、理論を修正し、より正確なものにすることができる。科学が世界の仕組みについての絶対的な真理を明らかにできると考えるのは間違いだ。目指すべきは、何か新しいことを学ぶたびに、少しずつより良くなっていくことなのだ。
これを日常生活に取り入れるための、実践的なアドバイスをひとつ。
自分自身の意見を反証してみよう。
ポパーの焦点は量子力学のような難解で複雑な科学的話題にある。しかし、彼が実際に語っているのは、はるかに学術的でない状況にも当てはまる態度なのだ。
だから次に何かについて意見を形成するとき——Twitterをスクロールしているときでも、ポッドキャストを聴いているときでも——自分の見解を検証する証拠を探すのではなく、それを反証するデータを探してみよう。そうすれば、すでに考えていることを確認するツイートをもうひとつ見つけて興奮する代わりに、自分の見解に挑戦するものに興味を持ち、それによってより優れた、より包括的な世界観を見つけるよう促されるだろう。
最後までお読みいただきありがとうございました。フィードバックをいただければ幸いです。次回のまとめもお楽しみに。
