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科学者が間違うことと、アホなことをするのとは違うんや。大胆な科学者が「自分が間違うてるかもしれん」言うたらどうなるんやろか。科学者はプライドと謙虚さをどないバランス取ったらええんやろ。ちょっと謙虚になることで、breakthrough な発見につながるかもしれんのやで。
間違いを受け入れて、常識に疑問を投げかけること。間違うてもええって思うことで、画期的な発見につながるかもしれへんのや。宇宙論の世界では、誰も見たことないもんを発見しようとしとるんやからな。
今日はこういう深い問いについて話し合うために、何百万人もの人に影響を与えてきた有名な宇宙物理学者で、シカゴ大学の教授のロッキー・コルブ先生をお迎えしとるんや。何十年も宇宙の謎を探求してきはった方やで。暗黒物質からハッブルテンションまで、ロッキー先生は科学における自尊心と謙虚さのバランスについて、洞察を共有してくれはるんや。
ある意味、私らみんな空の盲目的な観測者みたいなもんやからな。今夏シカゴ大学で録音したこの対面インタビューに参加して、私の一番尊敬する人物の一人と一緒に宇宙の謎を探ってみよか。
ほな、行くで、ロッキー先生。
ロッキー: ありがとうございます。お会いできて嬉しいです。
司会者: ようこそ。先生のキャリアのファンで、なかなか直接お会いする機会がなかったんですが、今回夏休みの時間を割いていただいて本当にありがとうございます。
ロッキー: 喜んでお話しさせていただきます。とても楽しみです。
司会者: 先生はポッドキャストのファンに人気があるんですよ。お会いできて光栄です。ここシカゴ大学には何年くらいおられるんですか?
ロッキー: そうですね、いろんな立場で2006年か2007年くらいからですかね。
司会者: なるほど。思ったより長くはないんですね。先生といえば、去年ポッドキャストに出演してくれはったマイケル・ターナー先生との共著で有名ですよね。マイケル先生は先生のことをとてもよく言うてはりました。
ロッキー: そうですか、私も彼のことを…
司会者: 悪く言うてへんのやろ?
ロッキー: いやいや(笑)
司会者: 「空の盲目的な観測者」という本を持ってくるべきやったなぁ。20年前の私の本やけど。このポッドキャストでは「表紙で本を判断する」っていうコーナーがあるんですよ。本来せえへんことやけど、表紙以外で本のことをどないして知るんや、って感じで。あれは素晴らしい本でしたね。最近また序文を読み返したんですが、元生徒さんのレビューもいくつか読みました。本を買うてくれはったのが一番大事なことやけど。
ロッキー: そうですね、それが一番大事です。
司会者: 授業で使うてはったみたいですね。「盲目的な観測者」ってどういう意味なんですか? タイトルの由来を教えてください。表紙のことも含めて、あの素晴らしい本のタイトルや副題、表紙について説明してもらえますか?
ロッキー: 「空の盲目的な観測者」は17世紀の偉大な天文学者ティコ・ブラーエの言葉からきています。彼は同僚たちをあまり高く評価してなかったんです。1572年に超新星を観測して、それが月よりもずっと遠くにあると判断しました。視差が検出できなかったからです。これはアリストテレス的な考え方に反するものでした。宇宙で変化が起こるのは人間の腐敗のせいだから、月より近くにあるはずだという考え方です。
多くの同僚天文学者が彼に同意しませんでした。そこで彼はこう書いたんです。「おお、愚かな者よ、おお空の盲目的な観測者よ」と。この本全体を貫くテーマは、ある意味で私たちみんなが空の盲目的な観測者だということです。多くの偉大な天文学者や物理学者、ニュートンやガリレオといった英雄たちの人生を振り返ると、みんな何らかの間違いを犯しています。天文学や物理学、科学は難しいんです。自分自身を騙すのが一番簡単なんですよ。
司会者: ファインマンの言葉ですね。
ロッキー: そうです。常に気をつけなければいけません。私たちは謙虚でなければいけないと思います。誰も異論を唱えない、確実に正しいと思われていることが、後に間違いだとわかることがあるんです。
司会者: そうですね。私はよく、傲慢さと極端な謙虚さのバランスを取る必要があると言います。自分が間違っている可能性が高いという謙虚さと、ある程度の自信のバランスですね。その本の中で、ガリレオの言葉を引用されてましたよね。「私たちの仕事は測定可能なものを測定し、まだ測定できないものを測定可能にすることだ」と。私たちはそれを目指して装置を作るわけですが、こういった人物たちは途方もないエゴの持ち主でした。
YouTubeの動画にひどいコメントがついたときのことを思い出します。会話には出てこないくらい素晴らしいコメントですが(笑)。誰かを批判して「なんて傲慢なんだ」とか言うんです。ブルーノも批判されましたが、結局は正しかった。私のルールは、自分をブルーノやガリレオ、アインシュタインと比較する人は大きな問題を抱えているということです。「あなたはブルーノによく似てますね。脳みそが死んでるところが」なんて言います(笑)。
人格について教えてください。ガリレオは私の大好きな科学者の一人で、もしかしたら一番好きかもしれません。実は、あなたは偉大な人物の前に立っているんですよ、ロッキー先生。カリフォルニア大学がスティルマン・ドレイクによるガリレオの「対話」の決定版翻訳の権利を持っていて、私はそれを初めてオーディオブック化したんです。カルロ・ロベッリとフランク・ウィルチェク、ジム・ゲイツと一緒に。シンプリチオ役は友人のルーチョ・ピロでした。カルロがサルヴィアーティ、私がサグレド、そしてファビオラ・ジャンティがガリレオのトスカーナ大公への献辞を読みました。
でも、彼らは傲慢な人物でした。ガリレオは大好きですが…彼らの性格について教えてください。本当に…謙虚であるだけでなく、ある程度の”フツパー”(大胆さ)も必要ですよね。どうバランスを取ればいいんでしょうか?
ロッキー: 確かに恐れを知らない必要があります。誰も見たことのないものを発見しようとしているわけですから。他の人ができなかったことができると信じる必要があります。おっしゃる通り、フツパーと謙虚さのバランスが大切です。でも、自分が間違っているかもしれないという意識は常に持っておくべきです。
司会者: それらの人物や、あなたが知っている人たちの中で…アインシュタインのような大失敗をすべきだと言いましたが、特に印象に残っている天文学者や、ヘンリエッタ・リーヴィットのような、あまり知られていない人はいますか? 個性的な人物について教えてください。ヴェスト・スライファーなんて名前の人は、きっとパーティーで人気者だったんでしょうね?
ロッキー: そうですね。ここシカゴの地元の英雄と言えばエドウィン・ハッブルですね。他にもいますが…「英雄に会うべきではない」という言葉を心に留めておく必要があります。
司会者: いや、冗談ですよ(笑)
ロッキー: なぜなら、みんな人間だからです。みんな性格の欠点があります。私が学部生だった頃、シュレーディンガーが英雄でした。量子力学を発展させ、哲学的なDNAなど様々なことをしました。でも彼の私生活はあまり…上品ではありませんでした。そこまでにしておきましょう。
司会者: 彼は1920年代、30年代を生き延びられなかったかもしれませんね。現代ではもちろん。
ロッキー: そうですね。だから英雄に会うべきではないんです。でも、彼らには皆、称賛すべき価値があります。彼らがしたことを尊敬できますし、同時に彼らの間違いも認識できます。それが私の研究に影響を与えていると思います。もし私が間違えることがあれば…まだ一度もありませんが(笑)…素直に認めると思います。
司会者: ウィリー・ファウラーと一緒に仕事をするのはどんな感じでしたか? 彼は少なくとも南カリフォルニアではローカルヒーローですよね。
ロッキー: ウィリー・ファウラーは私の本当のヒーローの一人でした。いくつか理由があります。一つは、カルテックでの彼のキャリアを見てきたことです。彼は核天体物理学の分野を開拓しました。彼の教育と訓練は核物理学でしたが、それを天体物理学に応用したんです。ウィリーのグループから輩出された人たちは、とても有名な名前がたくさんあります。全員挙げようとすると誰かを忘れてしまいそうで…
司会者: ジョージ・フラーだけは言ってください。彼は私のオフィスメイトでしたから。
ロッキー: ウィリーがしたことを見てきました。また、彼には今のコミュニティに残念ながら欠けている資質がありました。周りの人々の成果を、たとえ自分が関わっていなくても、高く評価し祝福する能力です。彼の学生やポスドクが何か良いことをすると、彼はそれを本当に喜び、他の人々に話して、私たちをサポートしてくれました。たとえ彼が直接関わっていなくてもです。
私にも多くのポスドクや学生、フェルミ研究所やシカゴ大学の人々がいましたが、それは常に私の励みになっています。たとえ自分が関わっていなくても、彼らの成果を高く評価することです。
司会者: ある意味、先生の学生への指導は、彼の遺産を引き継いでいるんですね。ジョージ・フラーもディック・ボンも同じように感じていると思います。コミュニティの良き一員ですよね。
ロッキー: ウィリーは私にこうも言いました。「間違うことを恐れるな。間違うことと馬鹿なことをするのとは違う」と。馬鹿なことはしちゃいけないけど、間違うのは大丈夫だ。少しリスクを冒すのは良いことだと。
司会者: 時々そういう許可が必要なんですよね、大胆に挑戦するために。彼のことを考えると、もう存在しないかもしれない万能の天才のことを思い出します。ここから数フィート離れたところにいたエンリコ・フェルミのような。理論も現象論も実験もできる人。ウィリーも同じような型だったんですね。
あなたは実験家ではありませんが、非常に精通していますよね。学生を指導する際に、宇宙論や天体物理学、素粒子物理学一般において、実験の技術について最低限知っておくべきことは何でしょうか?
ロッキー: 誤差ですね。誤差とは何を意味するのか。系統誤差や統計誤差など。実験に何が必要なのか、どれだけ難しいのかを理解することです。別のメンターであるレオン・レーダーマン、フェルミ研究所の所長で私を雇ってくれた人物ですが、彼はいつも「実験は難しい」と言っていました。時々うまくいくことがあって、うまくいったときは本当に素晴らしい。だから実験がどれだけ難しいかを理解し、尊重することが大切です。
実験家が誤差を過小評価したり、何かを見落としたりすることもあるかもしれません。でも注意を払う必要があります。科学者として物事を「信じる」べきではないと思います。「信じる」という言葉は非常に危険です。
司会者: その通りです。私はいつも「重力を信じていない」と言うんです。すると人々は「あなたは天文学者で物理学者なのに?」と驚きます。先ほどウェンディとその話をしていたんですが、彼女はいつも精度と正確さの違いを指摘します。先生もそのことについて話されていますよね。私たちには精密宇宙論は十分あるけど、正確な宇宙論が必要だと。
私が大学院生の後半になってようやく理解したのは、系統誤差がある場合、別の実験を構築しない限り、それを改善することはできないということです。その新しい実験は、主要な科学目標である重力波の測定を保証されていないわけです。
天文学が難しいのは、観測者であって実験家ではないからですね。実験室に行って、これを変えたり、あれを変えたりして制御することはできません。宇宙を制御するのは非常に難しい。特に、私が子供の頃や先生が子供の頃は宇宙は一つしかありませんでしたが、今では多元宇宙があるんです。
それについて考えると、ファウラーのことも思い出します。彼と私の亡き素晴らしい同僚、BBN(ビッグバン核合成)理論家たちとの繋がりです。ジェフは10年前、マーガレットは4年前に亡くなりました。彼らはフレッド・ホイルと密接に仕事をしていました。ホイルはビッグバンという言葉を作った人で、ベリリウムやその他のことでも知られていますが、特に「ホイルの奇跡」で有名です。これは三重アルファ過程におけるベリリウムの共鳴に関するものです。
多くの人々がこれを、宇宙に何らかの基本的な構造や設計があることの証拠だと主張します。これについて議論することに抵抗はありませんか? ウィリーはこれを実質的に発見したわけですよね。ベリリウムの共鳴を実験的に発見したキャンペーンを主導しました。これは本当に証拠なのでしょうか? それとも信仰や信念の領域を超えて、科学的証拠の領域に入るのでしょうか?
ロッキー: そうは思いません。信仰とは関係ないと思います。インテリジェント・デザイン、つまり宇宙がこのベリリウムの共鳴を持つように設計されたという考えとは関係ありません。でも、その三重アルファ過程について説明しましょうか。
司会者: はい、お願いします。
ロッキー: これは核反応に関することです。フレッド・ホイルは、恒星進化を理解するための特定の核反応が起こるためには、ベリリウムの励起状態が特定のエネルギーを持つ必要があることに気づきました。彼はそのエネルギーや幅、性質などを計算しました。そして実験家のウィリー・ファウラーがそれを見つけに行ったんです。
しかし、これがなければ恒星進化は違ったものになり、重元素の生成も違ったものになり、私たちが見ている宇宙も違ったものになっていたでしょう。
司会者: 宇宙論の論争について考えると、スティーブン・ワインバーグの有名な言葉を思い出します。先生も彼をよく知っていましたよね。デビッド・グロスもそうですが。ワインバーグは「物理学は危機の中で栄える。残念ながら、今はあまり危機がない」と言っていました。
先ほどウェンディとハッブルテンションなどについて話していたんですが、私のお気に入りのハッブルテンションの解決策、実は一番のお気に入りなんですが…お気に入りの子供を持つべきではないのと同じように、お気に入りの解決策を持つべきではないんでしょうね。母に「私と兄、どっちが好き?」と聞いたことがあるんです。母は「それは左手と右手のどっちが好きかを聞くようなものよ」と言いました。私は「でも母さん、左利きじゃない」と(笑)。
7人の子供がいる人に「一番のお気に入りの子供は?」と聞かれて、しばらく考えてから「私の子供じゃなきゃだめ?」と言った人もいます(笑)。
ユダヤ教のラビが飛行機に乗っていて、子育てについての本を書いているんです。隣に座った人が「子供のことを何を知ってるんだ? 子育ての本を書く資格が何にあるんだ?」と聞きます。ラビは「私には4人の子供がいます」と答えます。すると男は不機嫌になってそっぽを向きます。ラビは「何か悪いことを言ってしまいましたか? 神様、子供を亡くしたんでしょうか」と心配になります。男は「いいえ、違います。私には7人の子供がいるんです」と答えます(笑)。
さて、ハッブルテンションの解決策の一つは、先生が初期宇宙で扱った分野から来ています。原始磁場です。これは音響ホライズンを変えたり、応力-エネルギーテンソルにさまざまな影響を与えたりします。私たちは暗黒エネルギーの進化や新しい物理学など、エキゾチックなものを探しています。これは最後の手段なのでしょうか? それとも、磁場のような本当に知っているものを探すべきなのでしょうか? 新しい緊張関係や宇宙論の論争を解決するために。
ロッキー: 私たちには驚くほど成功した宇宙論のモデル、標準宇宙モデルがあります。きっとこのポッドキャストでも標準宇宙モデルについて話されたことがあると思います。私はそれが嫌いです。なぜなら、すべてが理解されてしまったら、私の仕事がなくなってしまうからです。
司会者: その通りです。
ロッキー: だから、コミュニティの中では標準モデルを「壊す」努力がたくさんなされています。欠陥がどこにあるのかを見つけようとしているんです。セーターの糸を引っ張って、すべてをほどこうとしているようなものです。その一つがウェンディ・フリードマンが話していたハッブルテンションかもしれません。
宇宙マイクロ波背景放射にも他の小さな緊張関係が出てきています。それについて話すこともできますが、そうしたら殺さなきゃいけなくなりますね(笑)。今、会議が行われていて、まだ公開されていませんから。
宇宙論について知らないことはまだたくさんあります。インフレーションについて知りません。インフレーションは素晴らしい現象学的成功を収めた考えですが、理論的な裏付けがありません。インフレーションの背後にある基本的な物理学のダイナミクスを知りません。これはマイクロ波背景放射の揺らぎを生み出し、私たちが研究している物質密度の揺らぎを生み出します。これが成長して銀河や星、惑星、人間などになるんです。
あなたは「増幅された量子揺らぎ」というポッドキャストをやっていますね。でも、インフレーションを駆動する基本的な物理学については本当に理解していません。それから暗黒物質があります。宇宙の質量の大部分は暗黒です。宇宙の質量とエネルギーの25%が暗黒で、暗黒物質の性質はわかっていません。これは1930年代初頭から存在する問題です。過去20年から30年の間に多くの注目を集めるようになりました。
何十年もの間、これは問題とは考えられていませんでした。しかし、人々は「ここに本当の問題がある。これは何かを教えてくれている」と気づき始めました。暗黒物質とは何なのか? そして、宇宙の加速膨張を駆動している暗黒エネルギーがあります。これは本当に頭を悩ませる問題です。
標準モデルにはこういった理解されていないことがありますが、それでも宇宙の進化を説明しているように見えます。でも、本当にそうなのでしょうか? ハッブルテンションは本当に存在するのか? 別の成分を加える必要があるのか? 磁場の役割はどうなのか? 乱流やその他の複雑な要素を加えて、もっと複雑な話にする必要があるのか?
本の中の別の大きなテーマについて話しましょう。相転移です。相転移とは何で、氷やスキーリゾートのカイロのようなものが、どうやって宇宙全体と関係するのか? そういうアイデアはどうやって思いついたんですか?
司会者: はい、そうですね。
ロッキー: 宇宙の進化において、宇宙は一連の相転移を経験したと考えています。初期宇宙の高温時には、現在見られる自然法則よりも多くの対称性がありました。これを対称性の破れと呼びます。相転移で私を本当にワクワクさせるのは、過去の相の名残が今日の宇宙に存在する可能性があるということです。
これは宇宙ひもやドメインウォール、磁気単極子などの内部にあるかもしれません。宇宙誕生後1秒以内の宇宙がどのようなものだったかの名残です。これは美しいアイデアですが、観測者がその宇宙ひもなどを見つけに行く必要があります。
宇宙ひもは存在するかもしれません。暗黒物質に話を戻すと、人々は暗黒物質の質量について80桁もの範囲で考えを持っています。信じられないほど小さくて軽いものから…
司会者: ディープディッシュピザくらい重いものまでですね(笑)。
ロッキー: そうです(笑)。
司会者: その領域で、先生が多く取り組んできたのがニュートリノですね。今まさに私たちを通り抜けている幽霊のような粒子です。私はいつもこう言うんですが、先生に叱られるかもしれませんが…少なくとも一つの暗黒物質粒子は知っていますよね。ニュートリノは暗黒物質に必要なすべての条件を満たしています。これは、MONDのような代替理論が愚かな追求だということを示しているのではないでしょうか? 私はそれには取り組みませんし、生産的な方法だとは思いません。ただ、自分が間違っているかもしれないという謙虚さを持って聞いているだけです。しかし、重力を修正するのは本当に難しいと思います。私もそれについて考え、取り組んだことがあります。
アインシュタインの重力理論は美しい理論で、ほとんど破壊不可能です。変更するのは難しいんです。もしかしたら21世紀のアインシュタインがそれを解決する方法を見つけるかもしれません。でも、それは私ではありませんね。
司会者: そうですね。アインシュタイン自身も自分を超えようとしましたからね。それが次の質問につながります。相転移の文脈でよく耳にするのが「万物の理論」です。しかし、私の知る限り、まだ有力な大統一理論さえありません。いつもジョークで言うんですが、TOE(万物の理論)の前にGUT(大統一理論)をやるべきだと。まず胃袋(GUT)に集中すべきですよね。
物理法則を統一することはできるのでしょうか? この機関や世界中の多くの人々の英雄的な努力によって、フランク・ウィルチェクが「コア理論」と呼ぶ素粒子物理学の標準模型に貢献してきました。でも、私たちは本当に能力を超えたレベルジャンプを求め、万物の理論を探しているのではないでしょうか? 万物の理論は本当に存在するんでしょうか?
ロッキー: いい質問ですね。万物の理論は存在するのか、それとも万物の理論たちが存在するのか。私の友人の弦理論家たち…実際には弦理論家の友人はいませんが(笑)、もしいたとしたら、彼らは自然法則には多くの可能性があると言うでしょう。これを多元宇宙の景観と呼びます。私たちは自然法則の一つの実現を見ているだけなんです。
でも、それをどうやって証明するのか、誰も分かっていません。だから、次のステップは何らかの統一理論かもしれません。今ある理論の先にあるものは何でしょうか。電弱理論や素粒子物理学の標準模型の先には何があるのか。誰もそれが最終的な答えだとは思っていません。
ニュートリノの質量や、今日の宇宙における物質と反物質の非対称性の起源など、tantalizingな手がかりがあります。もしかしたら、それが新しい物理学への道を指し示しているのかもしれません。インフレーションや暗黒物質も、素粒子物理学者が暗黒物質に興味を持つ理由の一つです。それが素粒子物理学の標準模型を超える次のステップになるかもしれないからです。暗黒物質は素粒子物理学の標準模型には居場所がありません。補助的な、追加の仮説である必要があります。
司会者: 粒子天体物理学は、実際に起こる前に生まれることは可能だったのでしょうか? つまり、高エネルギー物理学が宇宙論や粒子物理学、天文学に移行したのは比較的遅かったですよね。ブラーエの時代まで遡ると4世紀前ですが…本当に可能だったのでしょうか? 1930年代に発見された宇宙線などではなく、成熟した量子場理論やQEDが必要条件だったのでしょうか? あなたのような人が粒子物理学のツールや技術を天体物理学の世界に持ち込んで革命を起こすには、それが必要条件だったのでしょうか?
ロッキー: ウィリー・ファウラーと核天体物理学に話を戻しましょう。彼は核物理学を導入し、核物理学を天体物理学に取り入れることを提唱しました。もちろん他の人々もいましたが。核物理学は星がどのように働くかを説明できます。ビッグバン核合成、ヘリウムはどこから来たのか、元素はどこから来たのかなどです。
私たちはまだ核物理学を完全に理解していませんが、かなり良く理解しています。しかし、核天体物理学が存在する前に、ある程度の核物理学の理解が必要でした。粒子天体物理学や粒子宇宙論が存在する前に、ある程度の粒子物理学の理解が必要でした。
粒子物理学の理解は、1960年代後半から70年代初頭に登場した素粒子物理学の標準模型に遡ると思います。その直後に人々は宇宙論や天体物理学に目を向け始めました。なぜなら、それまでなかったツールを手に入れたからです。
私が大学院生だった頃、初期宇宙について人々が話していたのは「ハゲドーン温度」として知られるものでした。
司会者: ああ、そうですね。
ロッキー: 宇宙にどれだけエネルギーがあっても、温度は一定以上にはならないというものです。現代の基準からすると、かなり低い温度です。宇宙にますますエネルギーを加えても、よりエネルギーの高い粒子ではなく、より質量の大きい粒子を作り出すだけだと考えられていました。これがハゲドーン温度と呼ばれる制限温度でした。
素粒子物理学の標準模型、特に強い相互作用の理論である量子色力学(QCD)の発展により、人々は制限温度がないことに気づきました。クォークとグルーオンがより高いエネルギーを持つようになり、宇宙の歴史のより初期に存在したということです。これが多くの可能性を開いたんです。
司会者: そうですね。まあ、宇宙論と科学的発見、そして謙虚さについてのこの深い議論を楽しんでいただいていると思います。ちょっと恥ずかしながら、私自身も少し謙虚になって、なぜこのポッドキャストやYouTubeチャンネルをまだ登録していない人がたくさんいるのか尋ねてみたいと思います。リスナーの約50%しか登録やフォローをしていないことが分かっています。できれば100%に近づけたいんです。完璧主義者なもので(笑)。どこでこのポッドキャストを聞いたり見たりしているかにかかわらず、登録を検討していただけると嬉しいです。では、エピソードに戻りましょう。
ブラウン大学の元共同指導教官で、現在はマギル大学にいるロバート・ブランデンバーガーとはよく話をします。彼は弦ガス宇宙論や超弦ガス宇宙論をやっています。歴史の広いスペクトルにアクセスできる哲学的な質問をしたいと思います。
理論的には、宇宙論的観測を使って素粒子の質量を発見する瀬戸際にいます。私の知る限り、17の素粒子のうち14個は地球上で質量が測定されていますが、地球外で測定されたものはありません。もし私たちが上階に行って「ロッキー、誰にも言わないでくださいね。40万人の視聴者にも内緒ですが、ニュートリノの質量を測定しました」と言ったら、先生は信じてくれますか? バイエルンのどこかにいる正真正銘の粒子物理学者は、私たち宇宙学者が彼女のテリトリーに侵入して言うことを信じるでしょうか?
ロッキー: 彼らは絶対に信じるべきです。私なら信じますよ。ニュートリノの質量の決定は、CMB観測や宇宙物理学から最初に来ると思います。粒子物理学からは来ないでしょう。
でも、これには歴史的な先例があります。元素の発見において、宇宙で2番目に豊富な元素であるヘリウムは、太陽を見ることで発見されました。
司会者: 夜に行ったんだと思ってました。少なくとも子供たちにはそう言ってますけどね(笑)。
ロッキー: そうですね(笑)。もちろん、ミューオンや宇宙線なども同様です。彼らは注目すべきで、ニュートリノの質量が分かる時が来たら、とてもエキサイティングな時代になると思います。
司会者: その通りです。クーンが言うところのパラダイムシフトを画すでしょうか? たとえば、天文学者があなたのところに来て「ニュートリノの質量が分かりました」と言ったら、あなたは彼らの専門知識は尊重するかもしれませんが…私はただの想像ですが、天文学は根本的に違います。最終散乱面のわずかなしみの相関関数を見ているわけで、そんなに明白ではありません。
ロッキー: その通りです。測定は難しいですし、小さなシミを見ているとか言いますが、ラージハドロンコライダーでの衝突を見てください。何百もの粒子が生成され、それを分類しなければいけません。科学の最先端は、無知の最前線でもあるんです。本当に苦労しなければいけません。
司会者: 先ほど弦理論の景観と多元宇宙について少し触れましたね。多元宇宙は、インフレーションを受け入れれば必然的に付いてくるように見えます。アンドレ・リンデとポッドキャストで話しましたし、アラン・グースとも個人的に話しましたが、まだポッドキャストには出演していません。近いうちに出てくれることを願っています。彼らはどちらも、インフレーションと一緒に多元宇宙が来ることを認めています。
これについてどう思いますか? おそらくカルテックの同僚であるポール・スタインハートは、多元宇宙が物理学にとって良いものだとは思っていないだけでなく、社会や科学的方法にとって悪いものだと考えています。ポールについて特にコメントする必要はありませんが、多元宇宙は先生にとって躊躇するものですか? それとも興奮するものですか?
ロッキー: 確かに頭を悩ませるものです。多元宇宙の考え方は、インフレーションを想像するなら、ほとんど避けられないと思います。現在ほとんどの人が想像するようなインフレーションが初期宇宙で何らかの役割を果たしたとすれば、多元宇宙はほぼ避けられません。
しかし、別の疑問があります。他の宇宙を作り出すとき、その宇宙の自然法則や物理法則は異なるのでしょうか? 人々はこの2つを混同しがちですが、物理法則が異なる多元宇宙を持つことなく、多元宇宙を持つことは可能です。
司会者: アンドレに「王様に向かって一発」というような質問をしました。彼はいつも「なぜ一つの宇宙しかないと思うんだ? 多元宇宙であるべきだ。一つの宇宙だと納得させてみろ」と言います。そこで私は「物理法則だけでなく、なぜ論理法則も変わらないんだ?」と聞きました。彼は「数学は変わらないと思う」と言いましたが、誰にも分からないですよね。
もし数学について知っていることのほとんどが物理的宇宙から来ているとしたら…これはユージン・ウィグナーの有名な言葉「物理科学における数学の不合理な有効性」と関連しています。数学を使うのは当たり前だと思っていますよね。電卓や鉛筆が得意じゃないといけない。素晴らしいツールです。でも、次の世紀のツールになるでしょうか?
スティーブン・ウルフラムという友人がいます。彼とはCCNYで一緒に仕事をしたことがあります。彼は計算が重要だと考えています。私はいつも彼にこう言います。1667年、ニュートンの母の家のリンゴの木の下で、リンゴの代わりにアップルコンピューターが頭に落ちたら、科学はどう変わっていただろうか?と。
この質問を人工知能の同僚たちにもよくします。アインシュタインが人生で最も幸せだった思考は、自由落下する観測者が重力場を感じないというものでした。そこで、AGI(汎用人工知能)の直前にいると信じている人工知能の楽観的な同僚たちに聞きます。「このコンピューターを持ち上げて自由落下させたら、何が起こるか正確に予測できます。コンピューターは幸せにはならないでしょう。でも、どの程度まで…」
ロッキー: 自由落下は大丈夫です。着地が問題なんです(笑)。
司会者: そうですね、『グラウンドホッグ・デイ』で言うところの「どたんば」ですね(笑)。でも、私がいつも疑問に思うのは、コンピューターがどうやって幸せという概念を理解できるのか、ということです。コンデンサーをある方法で擦るとか…これはPG指定ですよね?
ロッキー: はい、もうPG指定を破ってしまいましたね(笑)。
司会者: そうですね(笑)。どうやって経験できるのか、そして具現化…ノーム・チョムスキーも番組に出演しましたが、彼が言うように、コミュニケーションや計算だけでなく、意識にとっても不可欠なものです。
これは人工知能の専門家ではない文脈で質問しますが、将来私たちの職業で使うツールについて、どう思いますか? 私たちの職業は1000年の歴史があります。私たちは2番目に古い職業をしているんですよ。もちろん、あの職業の次にね(笑)。
1080年のボローニャでは、黒板に石で書いていました。今でもそれほど変わっていません。教授や研究者としての私たちの職業がどう変わると思いますか? 人工知能は何を加えることができるでしょうか? 理論物理学者である先生のような仕事を人工知能にできるでしょうか?
ロッキー: いずれは私のやっている仕事の多くをAIがやるようになると思います。希望としては、すぐにはならないことと、私がAIに押し出されて退職させられる前に自分から退職できることですね(笑)。
将来的には本当に重要なツールになると思います。データ分析などだけでなく、すでに大きなツールになっていますからね。でも新しいアイデアや理論を生み出すことにも使われるでしょう。私たちが普段の考え方では気づかないようなことを、AIは見つけ出すんじゃないでしょうか。
司会者: 最大の謎について考えるとき…アインシュタインが「老人」と呼んだ神に、一つだけ答えをもらえるとしたら、先生のキャリアで出会った最も謎めいたもの、退職するまでに答えを知りたいと最も熱望しているものは何ですか?
ロッキー: いくつかありますが…一つ挙げるなら、なぜ宇宙は存在するのか、ということでしょうか。
司会者: 面白いですね。少なくとも一つの宇宙があることは嬉しいですけどね。
ロッキー: そうですね、一つで十分です(笑)。でも、なぜ宇宙は存在するのか? 別の可能性もあったはずです。
司会者: これらの質問は常に目的や神学、意味、存在の問題に発展しますね。学生たちに実際に質問したり答えたりする機会を与えることはほとんどありません。積分を解くのに忙しすぎて…
ロッキー: 物理学者は「どのように」という質問に答えるのは得意です。「なぜ」という質問に答えるのはより難しく、私たちがやっていることの一部ではありません。
司会者: 法学部や医学部の同僚たちを見ると…UCサンディエゴには法学部がないのは幸いですが、医学部はあります。弁護士である私の兄のように、彼らは倫理を教えています。弁護士や医者、ビジネスマンとしての実践の仕方を教えています。でも私たちは研究倫理を教えることはありません。「ロッキー、私の指導教官はテニュアを取らないといけないし、学生の就職のためにも良い結果を出さないと」というような状況をどう扱うべきでしょうか? こういった状況に遭遇したことはありますか? 私たちはこういったことに対処する訓練を受けていないのに、実際にはよくあることですよね。
ロッキー: とても重要なことです。多くの人がそれを経験し、学ぶのは浸透によってだと思います。責任ある立場にある私たちの責任は、倫理と責任、そして親切さと謙虚さを示すことです。そうすれば、学生やポスドクがそれを身につけてくれるかもしれません。
「今日は倫理について講義します。この2つの宿題問題を解いて、期末試験には倫理に関する問題が1問出ます」というやり方で倫理を教え込むのは良くないと思います。
司会者: 私が受けた最悪の授業は、新入生の1学期目に受けた哲学の授業でした。高評価を得られなかった唯一の授業でした。教授は「ウェルカム・バック・コッター」のゲイブ・コッターのような髪型と口ひげでした。失礼な言い方ではありませんが(笑)。彼は哲学の授業で○×式の試験しかしませんでした。「定言命法は必要ですか?」のような質問に○か×で答えるんです。毎回50%以下の点数しか取れませんでした。
ロッキー: 25%しか取れなかったんですか? どうやって?
司会者: そうなんです。だから、私たちがそういった領域に踏み込まないのは良いことかもしれませんね。
これらの謎めいたことについて考えるとき、人々はよく言います。「宇宙学者のロッキーやブライアン、君たちは自分たちのやっていることについてとても自信満々だけど、自分たちで認めているように宇宙の95%以上について何も知らないじゃないか」と。暗黒物質…ニュートリノについては言えるかもしれませんが、本当は何も知らないでしょう。暗黒エネルギーに至っては、何も知らないの平方根くらいしか…あるいはもっと少ないかもしれません。
こういった批判にどう答えますか? 簡潔に答えるとしたら、どう言いますか?
ロッキー: 個人的には、答えを見つけることも素晴らしいですが、答えを見つける過程がとても楽しいんです。私たちが知らないことについて謙虚であるべきだと思います。一般の人々や学生、さらには自分の分野の大学院生の前で「これこれを知っています」と言うのは間違いだと思います。私たちの前には広大な未知の海が広がっているんです。
私は一般向けの講演をよくしますが、聴衆の多くは科学者ではありません。彼らは私が自分たちよりもずっと多くのことを知っていると思っていますが、実際には私が知っているのは山の最後の数インチに過ぎません。彼らも多くのことを知っているんです。
だから、学生や聴衆の知性と好奇心を尊重することが大切だと思います。傲慢に見えるのは本当に良くないことです。一般の人でも科学者と同じように好奇心を持つことができるからです。
司会者: 先生は公開講演や技術的な講演で有名ですね。最後の3,4つの質問に移りましょう。最近の時代精神で気になることの一つは、ビッグバンは起こらなかったという考え方です。私たちは皆、大きなNASAのお先棒を担いでいるだけだと…もし私たちがお先棒を担いでいるなら、もっとお金をもらえればいいのに。この仕事にはお金がないですからね。
ロッキー: プリツカー家から見れば…少なくともシカゴ大学の立場からは大きな声で言わない方がいいかもしれませんね(笑)。
司会者: そうですね(笑)。このような主張を聞いたことはありますか? 宇宙の年齢は2倍だとか、オタワ大学のラジェンドラ・グプタ教授は、実際には疲れた光と暗黒エネルギーの組み合わせが必要だと主張しています。ビッグバンを説明できるという考え方や、ある意味では観測結果によりフィットするという主張を聞いたことはありますか?
ロッキー: ビッグバンが完全なモデルだとは思いません。すべてを知っているわけではありません。でも、完全なモデルの一部になると思います。ニュートン物理学が世界の完全な記述ではないけれど、完全な記述の一部であるのと同じです。
司会者: まだ教えていますよね。月に行くことができたんですから。
ロッキー: そうです、月に行けたんです。何か正しいことがあるはずです。ただ、人々には専門家や権威に対する反感のような雰囲気、時代精神があるように感じます。
司会者: その通りです。私たちの分野だけでなく、あらゆる分野でそうですね。疫学者でも何でも、「あいつら何を知ってるんだ」という感じで。
ロッキー: 科学者が政治家になろうとすると、通常は課題になりますね。
司会者: そうですね。さて、最近KICPの20周年を祝いましたね?
ロッキー: そうです。
司会者: 素晴らしい。あなたはその所長も務めましたし、いろいろなことをされてきました。この素晴らしい研究所の未来はどうなると思いますか?
ロッキー: それが正しい質問です。私たちは過去を祝いましたが、未来はどうなるのかも知りたいですね。ここシカゴ大学のカヴリ研究所は、宇宙論の中心、おそらく中心の一つだったと思います。ここで訓練を受けた学生たち、ここを通過した人々、そしてここで行われた科学。未来はどうなるのでしょうか? 違ったものになると思います。
宇宙学者として、私は過去を予測しようとしています。未来を予測するのは、過去を予測するよりもさらに難しいです。私が宇宙論を始めた頃は、実験データや観測データよりも理論やアイデアの方が多かったんです。今はデータが至る所から絶え間なく入ってきています。
司会者: ありがとうございます。データの洪水ですね。
ロッキー: そうです、データの洪水です。今は全く違う世界です。私が粒子宇宙論を始めた頃は、毎晩論文を書くことができました。データがそれを否定することはなかったからです。今はとても難しいですが、エキサイティングでもあります。
未来には、さらに多くのデータ、さらに大きな共同研究、そしてさらに多くの費用がかかるでしょう。ある意味で、粒子物理学のように大きな共同研究になっていくでしょう。
司会者: 最後に、「不可能への挑戦」ポッドキャストに出演してくださったすべてのゲストに2つの質問をしています。これらはサー・アーサー・C・クラークの有名な言葉に関連しています。このポッドキャストは「不可能への挑戦」と呼ばれていますが、これは彼の格言の一つ「可能性の限界を決定する唯一の方法は、不可能の中に踏み込むことだ」から来ています。
彼はほかにも「十分に発達した技術は、魔法と見分けがつかない」とも言っています。これを使って質問します。あなたの旧知のファインマンは「最も少ない言葉で最も多くの情報を含む文は何か」とよく聞いていました。彼は「原子仮説」と答えていました。
もし看板を作るとしたら、地球で起こった最大の技術や科学的発見、倫理などについて、どんな自慢や大言壮語をするでしょうか? どんな大胆さで、あなたが遭遇した最も魔法のようなものを宣言しますか? あなたのキャリアや他の人のキャリアでも構いません。
ロッキー: 一般的に言えば、量子力学の発展だと思います。一般相対性理論は素晴らしい個人的な成果でしたが、振り返ってみれば、アインシュタインがやらなくても他の人がやっていたでしょう。他の人たちもその道筋にいたのですから。
でも量子力学は、私たちはまだ完全に理解していません。不確定性原理や対応原理、二重スリット実験のような単純なことでさえ、それは粒子なのか波なのか…量子力学の発展には多くの人々が関わりました。もちろん、他の人よりも大きな貢献をした人もいます。ボーア、ハイゼンベルク、シュレーディンガー、リーゼ・マイトナーなどですが、量子力学の発展は私にとって驚くべきものでした。
司会者: それは私たちの種を誇りに思わせる数少ないことの一つですね。最近はあまり誇りに思えることがありませんが。
ロッキー: そうですね。アインシュタンが亡くなった翌日、タイム誌の表紙を思い出します。地球の写真に「アインシュタンここに住む」という大きな看板がついていました。でも彼は量子力学に関しては多くの点で間違っていました。これは注意すべき教訓です。
司会者: そうですね。アインシュタンの失敗のレベルで失敗したいものです。結果的にはノーベル賞に値するような失敗を。
ロッキー: 彼は間違っていましたが、馬鹿ではありませんでした。彼は信じられないほどの知性を持っていました。一般の人々の間でも、物理学者の間でも非常に賞賛されています。そして、それは十分に値するものです。
司会者: 最後の引用は、アーサー・C・クラークが「すべての専門家には、等しく反対の専門家がいる」と言ったものです。私はこれを時々学部長に言います(笑)。でも、今回使いたいのは別の言葉です。失礼ながら、ロッキー先生を「老人」とは呼びませんが、クラークはこう言いました。「年配で著名な科学者が何かが可能だと言ったら、その人はほぼ間違いなく正しい。しかし、不可能だと言ったら、おそらく間違っている」。これを機会に聞きたいのですが、先生は何について間違っていたことがありますか? 何か考えを変えたことはありますか?
ロッキー: うーん…大学院生の頃、いや、ポスドクの頃に戻りましょうか。私の最大の失望は、陽子崩壊を探す実験でした。これは1982年頃のことです。彼らは陽子崩壊を見つけられませんでした。私は絶対に見つかると確信していたんです。それはとても美しい理論で、大統一理論でした。物質と反物質の非対称性、バリオン非対称性を理解する方法でもありました。きっと見つかるはずだと思っていましたが、見つかりませんでした。
あの実験家たちに何が問題だったのかわかりませんが、理論的に美しいものを見つけられなかったんです。理論的に美しく優雅な理論があっても、結局は間違っていることがあるんです。自然はそういうものです。
司会者: エディントンが「実験は理論によって確認されない限り信じるな」と言ったそうですね。格言をひっくり返したようなものです。
ロッキー、これは本当に楽しかったです。予想通りでした。またサンディエゴか、ここでお会いできることを楽しみにしています。パート2をやりましょう。本当に楽しい時間でした。ありがとうございました。
ロッキー: こちらこそ、ありがとうございました。
司会者: 最後まで見ていただいた方は、ロッキーの同僚であるアダム・リースとのインタビューもきっと気に入ると思います。ここをクリックすると、過去数週間のベストエピソードのプレイリストが見られますよ。さあ、クリックしてください。
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