- 植原 亮, 2025: 科学的思考入門 (講談社 現代新書 2765)。講談社, 326 pp. ISBN 978-4-06-538771-9.
2025年2月に出た縦書きの新書本。(参考文献リストは横書きだが、そのページのめくりかたは縦書きのページと同じ。)
著者の専門は科学哲学 (科学についての哲学) だが、本書は、科学哲学という専門を紹介するものではなく、科学哲学の考えかたも道具としてはつかうのだが、現代の「科学」のもののかんがえかたを知ろうとする人のための入門書である。科学としては、狭い意味では、17世紀の西ヨーロッパでおこった近代自然科学をさしているが、広い意味では、どの時代・文化圏でもおこなわれている人間の活動のうちで、神秘的なものをひきあいにださないなどの点で「合理的」なものをさしている。
まだしっかり読んでいないのだが、目次を書きぬき全体をめくってみた段階でわかった範囲で、なにが書いてあるかを紹介しておく。
第1章では、科学とはどんなものかの総論のほか、「定義」の話がある。明確な定義があることは科学的議論では有効だが、科学的議論の前提としてかならずしも厳密な定義があるわけではない。定量的な議論と定性的 (質的) な議論の話もある。
第2章では、因果関係についてかんがえる。これも明確に定義するのがむずかしい概念だ。因果関係の存在を主張する背景には、時間の順序のほかに、「もし原因とされることがおこらなかったら」という「反事実条件文」をつかうのがふつうだ。因果関係についてのまちがいとしては、原因と結果が逆、別の原因がある、相関はあっても偶然である、などのばあいがある。
第3章では、人が科学的に正しくない結論に誘導されがちな心理的なしくみをあつかっている。「認知バイアス」として「利用可能性バイアス」「確証バイアス」「基礎比率の無視」などがある。物理に関しては、ニュートンン以後の力学での「力」の概念が素朴な直観での「力」とちがうことがまちがった推論につながりやすい。生物に関しては「心理的本質主義」におちいりやすい (この用語の意味をわたしはまだ説明できない)。「説明深度の錯覚」という問題もある。(この章では説明するがわの錯覚としてあつかっているが、わたしはここには問うがわで設定する説明の深さの問題もあるとおもう。)
第4章の話題は実験、とくに対照実験なのだが、科学的推論の一種である統計的推論の例をもこの章でしめしている。
第5章では、科学的説明、とくにメカニズムの説明をするための道具だてを論じている。ものごとがおこるしくみを「メカニズム」としてかんがえる議論は、機械論的自然観、要素還元主義に立っている。要素にわけていくことを「分析」ともいう。分析だけではだめでその逆むきの考えかたも必要だ。わたしはこどものころ「分析と総合」を「表裏一体」あるいは「車の両輪」と形容している文章を読んでもっともだとおもったのだが、本の名まえも著者もおぼえていない。この章でもそれと同様なことを言っているとおもうが、わたしにはまだつかめていない (「統合」や「統一」というキーワードはあるがそれかどうかわからない)。メカニズムをかんがえる手段として、現実を抽象化・理想化した「モデル」をつかう。それには、図や模型もあれば数理モデルもある。モデルについての議論は、Weisberg 『科学とモデル』 (原題 Simulation and Similarity) [読書メモ] を参照している。
第5章の終わりの部分で、科学的理解をする能力を「モデルを構築・修正する能力」「反事実的な問に応答する能力」 「理論的な説明をする能力」とまとめている。
第6章は科学的推論について。一方で、論理のうち強力なものは演繹だとし、(Popper流の) 仮説反証主義を議論の本すじとしている。(ただし、仮説の評価は総合的にする必要があるとし、Kuhn による複数の評価基準を紹介している。) 他方で、推論は演繹だけでないとし、枚挙的帰納法、類推 (アナロジー)、アブダクションと最良の説明への推論 をとりあげている。
第7章は、(Kuhn 以後の) 科学は集団でおこなういとなみであるという観点から、科学的知識のつくられかたを議論している。論文査読などの制度は、科学者集団が質の高い情報をうみだすためにあるのだ、という話になっている。
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ところで、わたしには、本全体をくわしく読まないうちに、まちがいと思われるところが目にはいってしまうことがよくある。
今回も、本書の議論の本すじにはさしつかえないのだが、事例としてあつかわている題材のうちに、その題材の分野の用語としてまずいものを見つけてしまった。
第4章 1節 「簡単なまとめと確認」の小節の「問題」で、OECDの学習到達度調査 (PISA) の過去の問題を例にあげているのだが、文章はPISAの問題のままでなく著者が表現しなおしている。酸性雨によって、また、それを模擬した実験では酢によって、大理石がとけることを「酸化」と表現している。これはまずい。
同じとおもわれる PISAの問題は、国立教育政策研究所のサイトにあるつぎの文書の「1. 科学的リテラシー」の節の「1.3 酸性雨に関する問題」にあった。(編集されているのでPISAの用語のとおりかどうかはわからないが) こちらには「酸化」はでてこない。おきた変化の記述は「(大理石の) 質量が減った」「気泡が出た」だ。
- OECD 生徒の学習到達度調査 2006年調査問題例 https://www.nier.go.jp/kokusai/pisa/pdf/2006/04_example.pdf
(わたしの理解では) ここでおきている反応は、炭酸カルシウムが、酢ならば酢酸と反応して、二酸化炭素を大気中に出し、溶液中には酢酸イオンとカルシウムイオンがのこることである。わたしは化学でつかわれている「酸化数」の定義をおぼえておらず、自信がないが、たまたまウェブ上でみつけたサイト (大学受験むけの化学知識サイトらしい) をいくつかみて理解したところでは、炭素原子の酸化数は CaCO3 でも CO2 でも +4 である。酸化・還元の軸上ではどちらむきにも進行していないのだ。植原さんが「酸化」ということばをもちこんだのは、おそらく燃焼や腐敗などで固体物質のかたちがくずれる現象が空気中の酸素との化合によることがおおいこととの連想だろうとおもう。しかしここでおきているのは酸化ではない。炭酸カルシウムの固体が炭酸カルシウムの水溶液になるような、せまい意味の溶解とはちがうのだが、固体がくずれてその主要物質が溶液にのこっているので、ひとことで要約したいならば、ひろい意味での「溶解」というのがよいとおもう。
なお、「酸化」は「酸素」と関係があるが、「酸」とは直接の関係がない。このことは別ブログの記事 [2019-05-25 酸と酸素のまぎらわしさ — 「acidification」は「酸化」ではない] に書いた。
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折りかえしのあとに目次をつける。
===== 目次 =====
はじめに — 科学的思考はなぜ大事なのか?
– – 有害な情報から自分の身を守る
– – 情報発信の品質を保証する
– – 科学的思考は日常の思考と地続きである
– – 科学とはどんな活動なのかを理解する
第1章 科学的思考をスケッチする
– 1. 科学的とはどういうことか — 科学的ではないものとの比較
– – ある恐怖体験
– – 説明するものとしての科学
– – 使われている用語や概念の違い
– – 理論的な説明はできるのか?
– – 検証を試みるものとしての科学
– 2. 定義について考える
– – 明確な定義が役に立つ場面
– – 定義の色々 (1) 明確化定義
– – 定義の色々 (2) 操作的定義
– – 定義の色々 (3) 必要十分条件による定義
– – 定義にも苦手のあものはある
– – [コラム 1] 続・定義の色々
– 3. 「科学」のふたつの意味 — 歴史的な視点をまじえて
– – 広い意味での科学
– – 狭い意味での科学
– – 「定量」と「定性」
– – [コラム 2] 定性的・質的なものの位置づけ
– – 「科学技術」としての科学
– – 次章に向けてスタートする
– – 第1章のまとめ
第2章 因果関係を考える
– 1. 因果関係の基本と重要性
– – 日常の中の因果関係
– – 因果関係の重要性 — 因果的説明と理解・予測・技術への応用
– 2. 因果関係の概念をさらに明確化する
– – 因果関係とそれ以外の関係
– – 因果関係の手がかり (1) 時間的な順序関係はあるか?
– – 因果関係の手がかり (2) 反事実条件文は成り立ちそうか?
– – 因果推論、そして仮説としての因果的説明
– – [コラム 3] 因果関係という哲学的難問
– 3. 紛らわしいパターン (1) 因果関係が逆
– – 原因だと思いやすい要因
– 4. 紛らわしいパターン (2) 別の原因がある
– – 本当にそれなしには起こらなかったか
– – 反事実的な問いで検討する
– 5. 紛らわしいパターン (3) 単なる相関関係との混同
– – 相関は因果を意味しない
– – 相関関係が科学的思考を阻むとき
– – 若干の補足
– – 第2章のまとめ
– – [コラム 4] 相関と因果の区別をめぐる風刺漫画
第3章 科学的思考を阻むもの — 心理は真理を保証しない
– 1. 認知バイアス — 因果関係を軸に
– – 利用可能性バイアス
– – 基礎比率の無視
– – 確証バイアス
– – その他の認知バイアス
– – [コラム 5] 数字のトリック
– 2. 素朴理論 (1) 素朴物理学
– – (1) 質量・重力 — 素朴概念の洗練
– – (2) 密度 — 新たに作られる概念
– – (3) 温度・熱・エネルギー
– – [コラム 6] 熱とエネルギー
– – 力の概念をどう学ぶか?
– 3. 素朴理論 (2) 素朴生物学
– – 病気にまつわる素朴生物学
– – 素朴生物学のさまざまな顔
– – 心理的本質主義とその弊害 (1) 偏見や差別の温床
– – 心理的本質主義とその弊害 (2) 進化に関する誤解
– 4. 説明深度の錯覚
– – 説明深度の錯覚とは何か?
– – 素朴理論と説明深度の錯覚
– – 第3章のまとめ
– – [コラム 7] 陰謀論的な思考と素朴心理学
第4章 実験という方法
– 1. 対照実験の基本
– – 観察だけでは解決できない
– – 対照実験のポイント (1) 反事実的な状況を作り出す
– – 対照実験のポイント (2) ふたつの状況を比較する
– – 対照実験のポイント (3) 条件をそろえる — 変える条件はひとつだけにする
– – 簡単なまとめと確認
– 2. 対照実験の注意点
– – 注意点 (1) プラシーボ効果を考慮しているか?
– – 注意点 (2) サンプルに偏りはないか?
– – 注意点 (3) 実験群と対照群は偏りなく分けられているか?
– 3. 「ランダム」の活用
– – ランダムサンプリング (無作為抽出)
– – [コラム 8] どんな分布なのかも気にしよう
– – ランダム化対照実験
– 4. 自然実験
– – 偶然に発生する人為的ではない実験
– – ケース (1) 悪天候と投票率
– – ケース (2) ワクチンと麻疹の発生頻度
– – 自然実験とその先
– 5. 実験という活動の奥深さ
– – 公的な検証が可能になる
– – 実験の自律性
– – 第4章のまとめ
– – [コラム 9] 思考実験とモデル
第5章 科学的に説明するとはどういうことか
– 1. モデルとは何か
– – 日常の場面で活躍するモデル — 路線図の例
– – 抽象化と理想化は程度を許す
– – 科学におけるモデル (1) 図や模型
– – 科学におけるモデル (2) 数理モデル
– – モデルにまつわる若干の補足
– – [コラム 10] 「モデル」の色々
– 2. メカニズムの説明
– – メカニズムの説明が求められる場面
– – メカニズムと階層 (レベル)
– – 階層を降りて水にまつわる謎を解く
– – [コラム 11] メカニズム・機械論的世界観・要素還元主義
– – 至近要因と究極要因
– 3. 法則・統合・理論
– – レールはなぜ曲がったか
– – 法則による説明
– – 統合による説明
– – 理論という構造体と理論的な説明
– 4. 理解・理念・世界観
– – 科学における理解をどう捉えるか
– – 統一の理念と科学の世界観
– – 第5章のまとめ
第6章 科学的に推論し、評価する
– 1. 演繹的推論
– – 演繹の特徴
– – 導出は適切か — 演繹的推論の評価
– 2. 非演繹的推論
– – 飛躍を含むことで情報を増やす
– – 非演繹的推論 (1) 枚挙的帰納法
– – 非演繹的推論 (2) アナロジー (類推)
– – 非演繹的推論 (3) アブダクションと最良の説明への推論
– – 科学における最良の説明への推論
– 3. 仮説演繹法と科学の前進
– – 予測・確証・反証 — 用語の確認と導入
– – 仮説演繹法
– – 科学における仮説演繹法 — ブラウン運動
– – 科学の前進
– 4. 仮説の評価 — 反証主義
– – 反証主義の基本的な発想
– – 評価のためのポイント — 一般性・明確さ・限定性
– – 反証主義の教訓
– 5. 仮説・理論の総合評価
– – 総合評価のための基準のリスト
– – 整合性・単純性
– – 第6章のまとめ
– – [コラム 12] 反証主義の弱点と理論の総合評価
第7章 みんなで科学的に思考する
– 1. 集団で科学的に思考する
– – 個人だけで得られる知識には限界がある
– – 認知的分業
– – [コラム 13] 認知的分業と説明深度の錯覚
– – チームでの研究
– 2. 制度で科学的に思考する
– – 質の高い情報を生み出すプロセス
– – (1) 査読の段階
– – (2) 論文掲載後のチェックの段階
– – 制度と思考
– 3. 社会で科学的に思考する
– – 制度に支えられているか?
– – メディアの中の「科学者」に (上手に) 頼れるか?
– – [コラム 14] ときにはノーベル賞受賞者すらワイルドに
– – 制度がまだ整備されていないとき
– – 第7章のまとめ
– – [コラム 15] 再現性の危機と自己訂正する制度
おわりに
主要参考文献
===== ここまで =====