研究論文
『プランクスケールの自然についての幾何的モデルの探究が生む驚異的な成果』
11《「不確定性原理の（プランクスケールの自然を説明するための）転用」が招いた損失》
確かに、「不確定性原理（不確定性関係）の、（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」が、ときには成功をもたらしました。しかし、それは、本来は、例外的なことなことでした。
※その例外的な成功の一例が、湯川秀樹氏による、中間子の質量の導出です。この中間子の質量の導出が成功したのは、不確定性原理（不確定性関係）の式の中の誤差ΔEと、“（確定している）単振動の振幅E”が、たまたま、ちょうど合致したからであると考えられることは、すでに述べました。
つまり、例外的な成功の理由は、不確定性原理（不確定性関係）と確定性原理（単振動振幅の確定性関係）の式の構造が、とても似ていたからです。すなわち、数式の構造が、とても似たものだったので、計算結果が、ときにプランクスケールの自然（nature）と調和したものとなっただけのことなのです。
実際、「不確定性原理（不確定性関係）の、プランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」は、大きな損失も生んだのです。
その大きな損失とは、次の2つです。
1.プランクスケールの自然（nature）の探求をあきらめさせつつ、（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の描像を“ただならぬもの”にしてしまった。
→その結果、例えば、「場の量子論」や「弦理論」を迷走させた。
2.シュレーディンガー方程式の価値・評価を低めさて、解釈をゆがめさせた。
→その結果、科学の多様性が損なわれた。
1.プランクスケールの自然（nature）の探求をあきらめさせつつ、（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の描像を“ただならぬもの”にしてしまった。
その損失の1つは、（科学者のみならず哲学者を含め）多くの人が、『（観測できない）プランクスケールの自然（nature）は、“確率やランダムネス”に従うのだ。（観測できない）プランクスケールの自然（nature）においては、因果律が失われ、実在論（≒隠れた変数理論）も成立しないのだ。（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の視覚化は、絶対無理で、無意味なのだ』と考えるようになってしまったことです。
※例えば、次の記述は、典型的です。
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スーパーストリングの横顔を見てみよう。長さ10-33センチメートル … という短さである。 … この長さは、「プランクの長さ」ともいい、いわば長さの単位素量である。いいかえるなら、これ以上小さなスケールの世界ではハイゼンベルグの不確定性原理が圧倒的に威力を発揮して、因果性に基づく物理的に意味のある議論が不可能になってしまう、そんな長さである。
（p74 『最新 素粒子論 「究極の理論＝Theory of Everything」を求めて』 学研） 下線は筆者によります。
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つまり、本来は、「人間の観測（測定）事情」を示してくれる原理に過ぎなかったはずの不確定性原理（不確定性関係）を、プランクスケールの「自然（nature）の仕組み（振る舞い）」の説明手段として転用（濫用、誤用…）してしまうことによって、多くの物理学者が、プランクスケールの自然（nature）についての“ただならぬ描像”を持ってしまったのです。
その結果、不確定性原理（不確定性関係）は、『人間には、（観測できない）プランクスケールの自然（nature）は、絶対想像もできないのだ（人間が視覚的描像を得るのは不可能なのだ）』というような、人間の想像（視覚化）不可能性」の根拠を示す原理として見なされ、「（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の幾何的モデルを探求すること」にブレーキがかかることになってしまったのです。
すなわち、この「“不確定性原理（不確定性関係）”のプランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」は、「（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の探求の放棄」という哲学を正当化し、「（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の幾何的モデルの探求」という方向性を持つ研究の誕生を妨げたのです。
そして、まさに、このことが、現代物理学に、危機──“根本的な矛盾、行き詰まり、困難、迷走、混乱、停滞…”をもたらしてしまう大きな原因の1つとなってしまったのです。
例えば、「場の量子論」や「弦理論」を迷走させた理由の1つは、以上のような「“不確定性原理（不確定性関係）”の、（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」が生んだ損失である恐れがあります。
すなわち、「場の量子論」において、「発散」という問題が生じ「繰り込み理論」という解決法がとられたことも、「弦理論」（→成果4）において、「光が質量を持ってしまう」問題が生じ「10次元（or26次元）」という解決法がとられたことも、
もとをただせば、「“不確定性原理（不確定性関係）”の、（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」が生んだ損失が理由の1つとなって生じた“迷走”である恐れがあるのです。
（実際、「場の量子論」も「弦理論」（→成果4）も、「“不確定性原理（不確定性関係）”の（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」を基礎の1つにおいて育まれています）
※例えば、「人間の観測事情にすぎなかった不確定性原理（不確定性関係）を、（正確にor全く観測できない）プランクスケールの自然（nature）のふるまいを説明する原理であるかのように転用してしまった」からこそ、“発散”という重大な問題が生じてしまった恐れがあります。そして、もしかしたら、その発散という重大問題を解消するためにひねり出された「繰り込み理論」は、そういった発散を生じてしまう“場の量子論”を存続させるための“周天円”のような無理のある理論に過ぎなかった恐れがあるのです。
（かつての“天動説＆周天円”の理論も、観測値と正確に合致していたことを思いおこすならば── 観測値との正確な合致だけでは十分ではなく、やはり、自然（nature）との調和こそをめざすべきなのだと思います。すなわち、数字の一致は必要条件に過ぎず十分条件ではないということなのだと思います）
なお、素スピノル物理学によれば、あらゆる量子と各種のヒッグス場ユニットの相互作用は、“確定性原理（単振動振幅の確定性関係）”にしたがって、単振動しており（線形であり）、因果律に従い、振幅が100％確定しているものなので（“有限のサイズをもって、決められたふるまい”をするものなので）、そもそも「発散問題」は生じず、繰り込みも不要となります。
※発散についての次の記述も参考になります。
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なぜ発散するのであろうか？ 量子的な場は空間の1点1点は量子力学的自由度を持つので、無限の自由度を持つ。これらの自由度は基本的に全てが量子効果の中間状態に寄与できるため、寄与を足し上げると無限大になってしまうのである。たとえば空間を有限の自由度しか持たない格子で近似すると、摂動論高次の寄与も発散しない。格子間隔を小さくして連続理論に近付けるとこれらの寄与は一般に発散する。
（p.96『素粒子物理学』 原康夫・稲見武夫 青木健一郎 著 朝倉書店） 下線は筆者によります。
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素スピノル物理学パラダイムに登場する、各種のヒッグス場ユニットが、まさに、「（“確定性原理（単振動振幅の確定性関係）”に従う）有限の自由度を持つ格子」に相当すると考えられるものなので、素スピノル物理学パラダイムにおいては発散は生じません。それは、重力場も電磁場も同じです。
2.シュレーディンガー方程式の価値・評価を低めさせ、解釈をゆがめさせた。
「“不確定性原理（不確定性関係）”のプランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」が生んだ、もう1つの損失は「シュレーディンガー方程式」の価値・評価が低められ、そして、解釈がゆがめられてしまったことです。
「シュレーディンガー方程式」と「行列力学」は、数学的（数式的）には、等価であるとよく言われています。
しかし、その“イメージ喚起性”の違いを含め、物理学的には、等価ではありません。
| ハイゼベルグの行列力学 |
シュレーディンガーの波動方程式 |
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視覚化不可能
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視覚化可能
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観察可能なものだけに
物理学を制限する
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観察可能なものだけに
物理学を制限しない
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抽象的
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具体的
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※参考 『世界でもっとも美しい10の方程式』
ところが、「“不確定性原理（不確定性関係）”のプランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」は、『「シュレーディンガー方程式」を価値・評価を低めさせて、解釈をゆがめさせると同時に、「行列力学」の優位性の主張を正当化させる』という効果を持っていました。
その結果、科学の多様性が損なわれてしまったのです。
損なわれた科学スタイルとは、「（観測不可能なものも含めた）プランクスケールの自然（nature）の視覚化を探求する」というシュレーディンガーの波動方程式が持っていた科学スタイルです。
優位となった科学スタイルとは、「観察可能なものだけを、対象にすべきである。（観測できない）プランクスケールの自然（nature）の視覚化の探求はあきらめるべきである」というハイゼンベルクの行列力学が持っていた科学スタイルです。
「ハイゼベルグの行列力学」と「シュレーディンガーの波動方程式」の“闘争”に関して、次のような記述があります。
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ゲッチンゲン陣営側の物理学者たちの反応はまるで喧嘩腰だった。ハイゼンベルクは、「うまくできすぎていて、正しいとは思えない」と言い、ディラックは「敵意」ある反応を示し、パウリは「ばかげている」と言った。だが、たちまちのうちに、彼らの多くが波動力学に魅せられてしまった。パウリは、水素スペクトルの理論を行列力学を使ってたいへんな苦労の末に作り上げた挙句に、波動力学を使えば同じことがはるかに簡単にできることに気づいた。
（p.394『世界でもっとも美しい10の方程式』） 下線は筆者によります。
この対立は、手法の科学的価値を巡る先ほどの対立よりも、はるかに勝負がつきにくく、しかもはるかに感情的なものであった。というのも、これは激論を交わしている物理学者たちの個々人が、物理学とはいったい何なのか、世界とは何かという意識、そして、人間と世界の基本的な関係をどのように捉えるかということを反映する問題だったのである。
（p.397『世界でもっとも美しい10の方程式』） 下線は筆者によります。
ハイゼンベルクの反論は、少なくとも痛烈さの点ではまったく引けを取らなかった。彼は波動関数を「虫唾が走る」ような「ゴミ」だと言った。視覚化可能な限りは導関数は間違いだと主張した。行列力学を使う物理学者は、そんな甚だしい思い違いはしないし、それゆに自然のさらに深い奥を見抜くことができると述べた。
（p399『世界でもっとも美しい10の方程式』） 下線は筆者によります。
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つまり、不確定性原理（不確定性関係）が育まれる背景にあったのは、合理的な科学的な営み（真実探求の営み、自然（nature）との調和の探究）とはほど遠い、自己の理論の生き残りをかけた、“闘争”（感情的な排他性、独善性…）だったのです。
単に“自己の生き残り”だけが動機となって── 貴重な“科学の多様性”が損なわれてしまったのです。
このような“自己の生き残り”に動機づけられて生まれた「不確定性原理（不確定性関係）のプランクスケールの自然（nature）の説明手段として転用」は── 「たちまちのうちに、彼らの多くが波動力学に魅せられてしまった」「波動力学を使えば同じことがはるかに簡単にできる」のように、もともと「シュレーディンガーの波動方程式」が圧倒的に有利で「ハイゼベルグの行列力学」が不利だったはずの形勢を、すっかり、ひっくり返しました。
※なお、本来の（人間の観測事情を示す）“不確定性原理（不確定性関係）”には、ひっくり返す力はありません。「不確定性原理（不確定性関係）の、プランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」にこそ、その力があったのです。
「不確定性原理（不確定性関係）の、プランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」が、多くの物理学者に共有されたことはハイゼンベルクらにとって都合が良いことでした。
なぜなら、シュレーディンガー方程式の価値・評価を低下させ、自らの理論（行列力学、不確定性原理（不確定性関係））の優位性のアピールに必死だったハイゼンベルクらにとって、追い風となったからです。
そもそも、ここにあったのは、厳密に言えば、合理的な真実の探求（自然（nature）との調和の探究）の問題ではなく── （大した根拠のない）哲学の選択の問題、すなわち、『物理学とはいったい何なのか、世界とは何かという意識、そして、人間と世界の基本的な関係をどのように捉えるかということを反映する問題』でした。それにも関わらず、「シュレーディンガー自身によるシュレーディンガーの波動方程式の解釈が失敗したこと（自然（nature）と乖離したものであったこと）」も追い風となり、「“不確定性原理（不確定性関係）”のプランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」は、圧倒的に優位となりました。
そして、「“不確定性原理（不確定性関係）”のプランクスケールの自然（nature）の説明手段としての転用」がもたらしうる、自然（nature）からの乖離性は、物理学を迷走させる原因の1つとなり続けることとなりました。
やはり── 自然（nature）と調和する限り、科学スタイルの多様性は尊重され続けなければなりません。
ハイゼンベルクの科学スタイルも、シュレーディンガーの科学スタイルも、自然（nature）と調和する限り、ともに尊重され続けなければなりません。
どちらかが、不当に（大した根拠もない、感情な排他性・独善性によって）、ゆがめられたり軽視されたりすることは、物理学の進歩にとっての大きな損失です。
なぜなら、“自然（nature）と調和している科学の多様性”が損なわれるということは── 自然（nature）との調和を、より達成していくための「ヒント、知恵、チャンス…」が減ってしまうことを意味しているからです。
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