Peter Galison [ギャリソン] (2003/2015) アインシュタインの時計 ポアンカレの地図 [Einstein’s Clocks, Poincaré’s Maps]

  • Peter Galison, 2003: Einstein’s Clocks, Poincaré’s Maps — Empires of Time. W. W. Norton.
  • ピーター・ギャリソン 著, 松浦 俊輔 訳 (2015): アインシュタインの時計 ポアンカレの地図 — 鋳造される時間。名古屋大学出版会, 280+43 pp. ISBN 978-4-8158-0819-8. [わたしはこの版を読んだ。]

Galisonという科学史家の名まえは前から聞いていて、著書を何か読んでみようと思っていたら、本書の日本語版が2015年10月に出たので、年明けに読んだ。読み物にしては重く、専門書にしては軽い本だと思う。訳がしっかりしている(にちがいないと思われる)おかげで速く読めた。(訳者があとがきで注意しているconventionのほか、global/localなど、専門によって違うほうに意味が広がっていることばを、注意して訳している。)

歴史家の態度の類型のひとつだと思うが、本書の態度は、すでにいちおうの定評のある歴史上のできごとについて、新しい切り口を提示することなのだと思う。必ずしも従来の切り口はまちがいだというのではなくて、読者により豊かな認識をもたらす切り口を提示したいのだと思う。それを裏づけるように事実の記述がならべられている。著者の切り口に必ずしも賛成しなくても、事実の記述が興味深いこともある。

Einsteinが特殊相対性理論を考えた当時に特許局職員だったことはよく知られているが、定評としては、相対性理論は純粋物理にかかわる思考(思考実験を含む)の中から生み出されたものであり、特許局の仕事は給料をもらうための労働にすぎず物理の研究には関係なかったとされがちだ。本書で著者は、もっと強い関係があったとする。

その観点は、年長の同時代人Henri Poincaré について考えてもどってくることで明確にされている。Poincaré も、Einsteinよりも数学寄りだが、純粋科学の理論家として知られている。そして、Einsteinと同じ相対性理論に至ったわけではないが、H. F. Lorentzのいわゆる「ローレンツ収縮」の理論を見て、空間・時間は絶対的なものではないという認識に至っていたのだった。

そしてPoincaré は理論だけの人ではなかった。基礎科学と応用技術が一体となった知識をめざすÉcole Polytechniqueの理想にかなった卒業生であり、最初に勤めた仕事は鉱山の監督(事故の原因究明を含む)だった。Lorentzの理論について論じた1900年当時は、(ほかの仕事も兼業していたようだが)経度局の主要メンバーのひとりだった。経度局の仕事は大陸間の経度差を精密に決めることであり、それには天文観測と時刻あわせを併用する必要があった。時刻あわせは、従来の機械時計(クロノメーター)に代わって、海底ケーブルを通じた電信が使われていた。(20世紀初めには電波も使われるようになりPoincaréもその推進のために働いている。) 離れた2地点の「時計を合わせる」ことは、同時に起こる何かを確認することではなく、地点間で通信を往復させることで間接的に可能になる。通信手段が電気であれ光であれ有限の速さをもつことを考慮しなければならない。Poincaréにとって、経度局の時計合わせの仕事と、Lorentzの問題の同時性についての考察は、一連の思考だったにちがいない(とGalisonは考える)。

当時の都市や交通網の管理者は時計を自動的に合わせたいと思った。スイスの特許局への出願のうちにも、電気信号によって時計を合わせる技術に関するものが多かった。Einsteinが純粋物理の問題として同時性をとりあげた際の発想と、この現実社会の技術的要請とは、無関係ではないだろう。それが主要なきっかけだったとまで言うのではなく、つながりがあるということだ。Einsteinが職業として扱った特許の主題との連関よりはむしろ、当時の社会が期待していた科学に基づく技術の大きな主題との連関と考えたほうがよいのだと思うが。

世界の標準時の基準がグリニッジに決められたのは1884年にワシントンで開かれた国際会議でだった。このあたりの事情をわたしは「夏時間」に関するアメリカの読み物の本で知っていたが[読書ノート]、もう少しよくわかった。また知りたくなったときわたしは本書の注から文献をさがすだろう。

その後もフランスでは、メートル法がつくられたのと同様な動機で、時間と角度も十進法にするべきだという主張が強かった。経度局の課題となったので、Poincaréは円周を400等分することでまとめようとした。しかし慣習を変えることはできなかった。もしフランスが変えても世界標準にはなりそうもなく、合理性よりも世界共通性のほうが重要とされたようだ。また物理学者も反対だった。このことの意味は本書の説明だけではわかりにくいと思うが、メートル・キログラム(またはセンチメートル・グラム)とともに「秒」を基本単位としていろいろな物理量の単位が組み立てられたので「秒」を捨てがたくなっていたのであり、それが地球の回転とどう結びついているかは関係なかったのだ。「歴史のもしも」としては、メートルと同時に決めていたら時間も十進法になっていた可能性があると思う。

科学論の本や論文の表題は かけことば になっていることがよくある。本書もそうだ。「Poincaré map」は数学のうちの力学系(dynamical systems)の分野で使われる方法の名まえで、日本語では「ポアンカレ写像」と書かれる。本書でもそれを無視しているわけではなく、51-57ページ(日本語版)で説明している。しかし、本書の表題の「Poincaré’s maps」はそれではなく、Poincaréの技術官僚としての仕事が、現実の地球の地図を精密にすることにかかわっていたことをさすのだ。わたしは地球の地図のほうに関心があるから、買って損をしたとは思わないが、ポアンカレ写像や複雑系理論の話を期待して買った人はがっかりするかもしれない。

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