思考実験というものを知っていますか?実際に実験や測定を行うことなく、頭の中だけで想像する実験のことです。思考実験は、物理や哲学の分野でも大きな役割を果たしてきました。科学の世界で行われた思考実験をちょっとのぞいてみましょう。行った落下の思考実験です。重さの違うふたつの物体をひもでつないで落下させる、という簡単な思考実験から「重いものも軽いものも同じ速度で落下する」というそれまでの常識と異なる結論を出したものです。詳しくは別記事に書きましたが、単純明快な思考実験で2000年ものあいだ常識とされていた考えを覆したのです。行った進化論に反する思考実験を挙げてみます。ウッジャーの思考実験とはウッジャーの思考実験は以下のようなものです。変異によって生存に有利な特質を獲得した生物が産まれたとします。変異なので、その特質を持っているのは1匹だけです。その生物に子供が産まれたとします。すると、子どもは両親の特質を受け継ぐので、せっかくの生存に有利な特質が半分に薄まってしまいます。その子供は、4分の1、そのまた子供は8分の1と、獲得した特質はどんどん薄まって、そのうち消えてしまいます。進化論を否定する結果になります。それでも進化は起こるウッジャーは、冗談半分で広めたようですが、進化論の核心をつく問題で、進化論反対派の論拠にもなりました。ダーウィンが「種の起源」を発表したのは1859年ですが、その後ダーウィン自身もこの問題に頭を悩ませていたようです。実はこの思考実験の仮定には間違いがあります。気づいた人もいると思います。「子供が両親の特質を受け継ぐので、その特質が半分になる」という仮定が間違いなのです。遺伝に関する「メンデルの法則」を知っている人ならわかったはずです。メンデルの法則では、特質が半分に薄まるということはありません。優性遺伝であれば子供にそっくりそのまま特質が受け継がれます。遺伝についての知識がない時代には、特質が半分になると当然のように思うのは仕方ないことだったかもしれません。ちなみに、ダーウィンが四苦八苦しているときに、すでにメンデルの法則は発表されていました。”グレゴール・ヨハン・メンデル”がこの法則を発表したのは1865年、種の起源の発表から6年後のことです。この法則は多くの人に知られることなかったのです。その法則が再発見されたのが1900年、35年後のことで、それまで埋もれていたのです。3人の学者がほぼ同時期に再発見し、同じ雑誌に論文を投稿するという面白い逸話がのこっています。ダーウィンの進化論については異論もありますが、ウッジャーの思考実験を持ち出して反論する人はいなくなりました。いう長い名前の天文学者が唱えた思考実験を紹介します。宇宙が無限なら、星の光によって星空がまぶしいくらいに明るく輝くはずというものです。オルバースの思考実験ひとつひとつの星から地球に届く光は小さいかもしれません。それが無限に集まれば光は強くなるはずです。オルバースは星が一様に存在すると仮定して計算してそのことを示しました。「オルバースのパラドックス」と呼ばれることもある有名な思考実験です。オルバースは19世紀の天文学者ですが、オルバース自身宇宙は無限だと考えていたので、このパラドックスに固執しました。恒星の年齢からこの問題が解決できることを発表しました。別記事でも紹介しましたが、ケルビン卿は星の年齢を若く見積もり過ぎていたのですが、考え方としては間違っていません。夜空を明るくするほど、恒星はないのです。≫絶対温度の単位Kに名を残したケルビンとはどんな人物だったのか?ネットを見るとオルバースのパラドックスの解決として、色々な説明がされています。実は、宇宙が無限であることと、宇宙が暗いことが両立できるとする理由は複数あります。恒星の密度はまぶしくなるほど高くない、銀河間の距離が離れていて一様ではない、宇宙には始まりがあるのでそれ以前の光は届かない、宇宙が膨張しているからまぶしくならないetc.「オルバースのパラドックス」は、一見正しく思えますが、それを避ける理由が沢山あるのです。*恒星が重なっていることを考慮していない議論もあるので注意してください。宇宙からの光が無限大になると書いてあるものは、そのことが考慮されていません。物理の思考実験として忘れてはいけないのが「悪魔」の思考実験です。いう仮定することで、物理学に潜む問題点を明確にしたものです。別記事でも紹介しましたが、ラプラスの悪魔、マクスウェルの悪魔ともに科学者たちを長年悩ませた大問題でした。わかりやすく簡単な説明に挑戦してみる思考実験がパラダイムシフトを起こす?ここまで、有名な思考実験を紹介してきました。思考実験が果たした役割は、こんなものではありません。ここまで解説してきたのは、思考実験単体で有名なものです。思考実験の天才で落下速度だけでなく、ガリレイの相対性原理など、後世に残る多くの思考実験をしています。作り上げたニュートン力学と万有引力の法則も、ニュートンの頭の中で行われた思考実験のたまものです。相対性理論も、アインシュタインの思考実験から生まれました。思考実験単体が議論された例だけでなく、物理学上の大きな成果は思考実験によってもたらされたものが多いのです。アインシュタインは何を解決したのか?スポンサーリンクこのブログについてこのブログは「りけいじん」が運営する雑学発信ブログです。≫プロフィール本ブログはリンクフリーです。リンクにあたっては、連絡の必要もありませんのでご自由にリンクしてください。その他、お問い合わせなどありましたら、メールフォームまたは、Twitterからお願いします。このサイトの使用を継続することで、その使用に同意したとみなされます。コントロール方法を含む詳細についてはこちらをご覧ください。-ちびっつ-シェアお問合わせTOPへ。