理論の評価

　科学理論の古典的な評価法では、理論の妥当性は，当該理論が自然現象を正しく記述しているか否かで判定された。しかし、現代科学では、機能主義の観点から理論の有効性を評価する方法論が確立している。
　ある科学理論が定説として採用されるに到るまでには、受容と正当化というニつの段階を経るのが一般的である。ここに受容とは、科学者社会において当該理論が研究に値すると認められ、実際に一部の学者が研究に着手することを指す。また、正当化とは、さまざまな検証法によって理論の有効性が確認され、その時点での定説として迎えられることを意味する。近代までの科学研究では、特定の学者が理論の案出からデータとの比較まで行うことが多く、受容と正当化が切り離せない場合がしばしぱ見られたが、こんにちのように研究の分業化が進んでいる状況では、両者は厳密に区別されねばならない。

ａ．理論の受容

　初めに、理論の受容について議論しよう。
　初歩的なことだが、理論が受容されるための最低条件として、これが学問としての体裁を整えていることが要求される。この条件としては、次のようなものが想定される　：　《1》体系性（理論は命題の羅列ではなく、何らかの体系を構成していなければならない）；《2》相互依存性（理論は完全に孤立していてはならず、他の領域と多少なりとも相互に依存していることが必要である）；《3》有効性（理論は何か無意味でない帰結をもたらす可能性を持つものでなければならない）。いま、このような要件は満たされているものとし、その上で提出された理論が科学の世界で受容されるにはどのような性質を備えていなけれぱならないかを、以下に考察していく。
　ある科学理論が科学者の間で受容されるためには、それが理論としての内在的な《能力》を有していることが必要である。この能力を、多くの物理学者が採用している用語法に従って、《予言能力》と呼ぼう。ただし、ここで謂う予言能力とは、必ずしもその時点で発見されていない現象を予見する能力ではなく、アドホックな仮説を設けなくとも、理論の定義ユニットから独立で、かつ実験や観察と比較できる（従って反証が可能な）理論的命題を提出する能力を指す．前節の概念を援用すれば、自律的に機能バケットを生成する能力である。例えば、Ｎ個のバラメーターを含む理論では、多くの場合、これらを調節することによって大した困難もなくＮ個までの（極端でない）観測値に理論の予測を一致させられる。従って、理論の定義ユニット（この場合は調節可能なパラメーター）から独立な理論的命題とは、Ｎ＋１番目の予測値を意味する。一般に、理論がこのような予言能力をもつならば、明らかな欠陥｛内的矛盾や根拠のない仮定）がない限り、その理論は（少なくとも暫定的に）受容される。逆に、科学者が理論を考案する際にも、その理論が何を予言できるかを点検することから始める場合が多く、科学者独自の評価基準を浮き彫りにしている。

　ここで、科学で要求される《予言能力》の意味を明確にするために、占星術で行われている予言と比較してみることにしよう。
　一口に占星術と言ってもさまざまな流派があり、ホロスコープを利用する古代パビロニアと五行説と結びついた中国とではその方式に大きな隔たりがある。しかし、ここでは一般的な通念に基き、生誕時の太陽・月・惑星の位置から個人の運勢を一定の法則に従って予言する術を想定しよう。この場合、占星術は決して直観に頼ろことなく系統的に予言を与えることになり、理想的には術者によらず一定の結果が得られるはずである。具体的には、「火星は戦争と戦闘をつかさどり、月と水星の敵、金星の友である」のような命題に基礎を置き、きらに、惑星の黄道十二宮での位置や相互の距離関係を勘案して予言を立てるという〔21〕。このような手法は、（概念化が不十分であることを別にすれば）科学的方法論にきわめて類似したものである。しかも、個人の運命に関する限り、占星術の方が科学よりも予言の的中率が高い。なぜなら、《1》占星術の予言はそれを知った人物の行動に（意識的・無意識的な）影響を及ぼし、結果的に予言が成就する方向に偏向させることも可能である、また、《2》そもそも科学には、個人の生活史を反映させられるほどの複雑なモデルは現存しない――からである。
　にもかかわらず、おそらく大半の科学者は占星術に予言能力がないという点に同意するはずである。その理由は次のようなものである。すなわち、科学者が行う予言とは、援用する理論の定義に当初から含まれているものではない。当該理論の適用範囲内で可能な任意の条件を課した――「核融合炉の重水素と三重水素の比率を変えた」、あるいは「神経伝達物質の結合を阻害する物質を投与した」などのような――「場合に一体何が起きるかを予測するのが科学である。これに対して、占星術では、誕生日時などのごく限られた変数を別にすれば、予言内容自体は占星術を構成する基本命題の中に既に含意されていると考えられる。いわく、「１２は木星の周期の数で、＜成功＞と照応する」ので今年は１２年前に遂げたのと類似の成功を再び収められると主張したとしても、この予言は引用した基本命題を単に反復しているに過ぎない。しかも、基本命題と予言がこうして直接的に結びつけられているので、現実の多様牲に対応するためには基本命題自体きわめて曖昧な表現を取らざるを得ず、その結果、これを解釈するという名目でさらに多くの基本命題が導入されることになる。このように、占星術は、予言を生成するのではなく単に膨大な命題の集積の中から適当な命題を探し出しているだけなのであり、科学で謂う所の《予言能力》、すなわち自律的に理論的命題を作り上げる能力は備えていないと主張できる。

　次に、予言能力の多寡が、ある理論を科学者が受容するか否かの決断に本質的な影響を与えるという点を考察しよう。この命題を支持する実例は、科学史を辿れば容易に見いだすことができるが、ここでは、素粒子物理学における大統一理論とサプ・クォーク理論との角逐を見ることにする。

　大統一理論もサブ・クオーク理論も、現在までに観測されている素粒子の分類を説明するために考案された理論（＝モデル）である。現在の分類によれば、全ての素粒子は、物質の構成要素であるフェルミオンと相互作用を媒介するゲージ・ポソン（および、存在が確認されておらず疑問視する向きも多いスカラー・ポソン）に分類される．このうちフェルミオンは、《世代》と呼ばれるクラスに分けられ、各世代での素粒子の種類や相互作用の形式は共通だが、一般に、第１世代、第２世代…と進むごとに質量が大きくなる。一つの世代に属するフェルミオンは（現時点では）クォークとレプトンに分けられ、それぞれ《弱い相互作用》と関連するアップとダウンの２つのフレーパー状態がある。さらに、クオークには、プルー／グリーン／レッドの３つのカラー状態があリ、《強い相互作用》の起源になっている。第１世代について図で表せば、次のようになる。

	クォーク			レプトン
アップ	ｕ_g	ｕ_b	ｕ_r	ν
ダウン	ｄ_g	ｄ_b	ｄ_r	ｅ

　ここで問題となるのは、上の分類法ではクォークとレプトンが独立の粒子として取り扱われているのにもかかわらず、現実には、両者の電荷は厳密に整数比をなすという事実である〔23〕。従って、クォークとレプトンを統一するより根本的な理論が存在すべきことは間違いない。このようをクォークとレプトンの共通性を説明するのに、大統一理論は、ある世代に属する全ての素粒子は実は同一の粒子の異なる状態であると仮定し、サプ・クォーク理論は、これらは同一の基本粒子から成る複合粒子であると主張する〔24〕。直ちにわかるように、この二つの理論の間には、統一の水準に大きな隔たりがある。すなわち、大統一理論ではただ一つの粒子から全ての粒子状態を導こうとするため、内部空間の次元が比較的大きい（自然な理論では10程度〔25〕）と仮定して、その自由度から現実の素粒子の多様性を説明しなければならない．これに対して、サプ・クォーク理論では基本粒子の個数を複数に選べるので、その組合せから多様性を説明できるという特長があるが、構成要素となるいくつかの基本粒子のの性質をただ一つの原理に還元することはそもそも理論の範囲外なのである。
　このように、大統一理論とサプ・クォーク理論はいずれも素粒子を統一的に理解するための理論粋であるが、科学者による受容のされかたには大きな相違を生じた。実際、標準理論がほぼ確立され、次の課題としてクォークとレプトンの統一が目標とねった1979年以降に限ると、大統一理論に関する論文数はサプ・クオーク理論のそれを常に一桁上まわっている〔26〕。このほか、研究会やシンポジウムの開催数から見ても、同様の傾向を如実に読み取ることができる。
　ところが、こうして圧倒的多数の科学者に大統一理論が受け入れられたのは、これが成功Ｌた理論だったからではない。事実、大統一理論の予測は、陽子の崩壊にせよ宇宙初期における磁気単極子の生成にせよ観測データとは合致せず、困難が生じるたびにアド・ホックな仮定を付け加えてこれを回避してきたというのが実状である。また、（数え方によっては数十にのぼる）素粒子の多様性を説明するのに、構成要素をさまざまに組合せる可能性を無視して、そもそも自然にはそれだけの自由度があると主張するのは、日常的な自然観から見て無理がある。にもかかわらず、この理論がかくも大々的に受容されたのは、（筆者の見解によれば）これが他ｎどの理論よりも確定的な予言を生成する能カをもっていたからである。例として素粒子の質量について考えると、束縛状態の結合エネルギーを求める計算技法が完成していない現状では、サプ・クォーク理論によって予言値を与えることは困難であろが、大統一理論では、モデルを（変数として残されるパラメーターがないように）完全に定義すれば、既存の計算法を用いて自動的に各粒子の質量が求められる。計算値が観測データと一致しない場合は、そのモデルを捨てて別のモデルを考案すれば良い。このような議論の進め方は、生成された理論的命題がデータと一致するようになるまで定義ユニットの修正を行うという現代科学の典型的を手法であり、そうした方法論を可能にする理論を科学者が受容するのは、むしろ当然のことと言える〔27〕。従って、データと多少の食い違いが生じた程度では理論枠自体を破棄するには到らず、モデルを手直しする方が好まれるのである，

　理論の受容に際してこのように予言能力に重きを置く評価法は、自然科学の領域で発見的方法論としての帰納法の用い方に大きな変化をもたらした。次に、この問題を見ていくことにしよう。
　現代的な帰納法では、多数の観測結果を統計的に処理することによって（多くは数値的な）データを作成し、これを使ってある仮説の妥当性を適当な信頼度の下に検定するという作業が行われる。具体的には、「条件Ｃの下では反応Ｒが生じる」（ここで《条件》や《反応》は一般的に境界画定できる事象を指すものとする）という仮説Ｈの妥当性を調べるには、条件Ｃが満たされている標本群と満たされていない対照群を観察し、その結果から、「仮説Ｈは危険度Ｐで検定された」という命題を導き出せぱ良い〔28〕。もちろん、多くの（特に基礎科学の）領域ではこうした統計的手法が援用できるほどのデータが集まらず、危険度がきわめて大きくなるか、または全く推定できないことも稀ではない。しかし、帰納的な命題を提出するための前提が統計数学の考え方であることは、科学者の間では広く認識されている。
　ここで重要なのは、上のようにして導出された帰納的命題が本質的に予言能力を持っていないという点である。確かに、この命題を使ってさらに観測を続けたときの結果を予測することはできる。だが、そうして得られる予測は、命題を導くのに使ったデータと形式的に同一のものでしかなく、データに含意されていなかった新しい内容を生成することは不可能である。従って、帰納的命題を軸に構成されている学説は、単なる観測データ以上のものではなく、科学理論として学界に受容されろことはない〔29〕。逆に言えぱ、帰納的手法を使って理論を建設するためには、与えられたデータとは形式の異なる予言を生成するモデルを考案する必要がある。
　例をあげて説明しよう。現在の分子生物学の知見によれば、核染色体の遺伝子コード（ヌクレオチドの配列とタンパク質との対応関係）は全ての生物種で同一であると考えられている。しかし、地球上に棲息する生物種の多様性（特にバクテリアに見られる膨大な遺伝子変異）とこれまでに実験的に解明された遺伝子コードの少なさを考慮すれば、統計的な帰納法では、この仮説はかなり高い危険度を伴うことになる。にもかかわらず多くの生物学者がこの仮説を支持しているのは、これを帰納的命題と見なさず、より根本的な理論からの論理的帰結と考えるからである。こうした根本的理論の候補としては、生命発生の初期の段階でアミノ酸とＲＮＡの偶然的な会合によって採用されたコードがそのまま固定されたという偶然凍結説と、アミノ酸とＲＮＡの立体構造に基づくより効率的なコードが分子進化での淘汰を通じて残されたという立体化学説があるが〔30〕、いずれの観点に立つにせよ、上の仮説には、単なる観測データの統計的結論以上の意味づけがなされていることは明らかである。また、だからこそ、細胞内器官の遺伝子コードの一部が核染色体とは異なるという発見があったときも、古典的帰納法のように理論そのものの危機を招来することなく〔31〕、分子進化において進化樹の分岐を想定するという理論的説明で切り抜けることに成功したのである。

　ここまでの議論で示してきたのは、現代科学が、理論を受容する段階で予言能力の有無に第一義的な重要性を見いだすという独得の評価法を採用している事実である。こうした評価法は、今世紀における機能的科学の発展を通じて獲得されてきたもので、人間にとって理解しやすい形式で記述された説明的な理論よりも、自動的に予測を生成していく数理的理論の方が最終的に信頼できる結果を与えるという経験を反映していると考えられるｎ

ｂ．理論の正当化

　科学者社会に受容された理論に対しては、理論的む研究および実験・観察デ－タとの比較を行うことにより、その正当性いかんを判定しなむければならない以下では、この点を簡単に見ていくことにしよう（「簡単に」見る理由は、この問題は既に多くの先人にしゃぶり尽くされ、もはや議論する余地があまり残されていないからである）。
　正当性の判定に当たって鍵となる概念は、予言能力の有効性、すなわち、当該理論を（道具として）用いて何らかの作業を行うに当たり「役に立つ」予言を与えるか否かである。ここで注意しなければをらないのは、有効性の検証は理論の運営として機能主義の観点から行われ、必ずしも古典的な科学が目指したような「正しい」理論であることが要求されないという点だろう。極言すれば、科学理論は有用でありさえすれば現実的である必要すらない。実際、こんにち有効性が認められ正当なモデルとして通用している理論の少なからぬものが、その基礎に現実から乖離した前提を置いている。その中には、量子電磁気学のように、同一時空点で演算子積が定義できないという内部矛盾を抱えながら、《くりこみ》の処方箋（不明な相互作用は仮想的な点相互作用にくりこんでしまうという手法）を利用すれば実験と驚くべき精度で一致する予測値を生成するために、理論として確固たる地位を獲得しているものもある。
　理論を正当化する基準がその有効性にあるという事情は、実は、受容の際に予言能力の有無を責視する評価法の基盤とをるものである。このことは、《予言》と並ぶ学問的論述の形式である《説明》と対比して、なぜ後者ではなく前者が重要なのかを考えれば、一層明らかになろう。ここに《説明》とは、与えられたデータの概念的構造を、直観的に把握できるとされる別の説明原理と関連づける論述で、宗教的・哲学的な議論にしばしば用いられる（雀が落ちたのは神の意志である！）。明らかに、《説明》は議論の対象としては所与のデータを利用するだけで、それ以外の現実の事象には一般的には言及しないため、その説明を別の局面に活用して役立てることはできない。従って、有効性に重きを置く限り、説明的なだけの学説は正当化できないことになる。もちろん、現実に当の説明が正当である可能性は否定できない。しかし、白然界の複雑さと人間の知的能力の限界を比較考量すれば・その蓋然性はきわめて小さいと言えよう。こうして、説明的なだけの学説に対して冷淡になる科学者特有の性格が形成されることになる。
　有効牲を判定する最も簡単な方法は、理論的な予言が現実の実験・観測のデータを誤差範囲内で再現するか否かを調べることで、この結果に基づいて当該理論を採用するか破棄するかを決定すれば良い。しかし、現代科学においては、こうした素朴な検証法は一般に完全には実施できない。なぜなら、現在のように理論が機能的に細分化されている現状の下では、実験・観測データと比較できる予言を生成するためには。多数の理論を組み合わせなければならず、たとえデータと理論に食い違いが生じたとしても、それだけでは部分的な修正で済むか、理論体系全体を破棄しなければならないか、判定できないからである。
fig

　こうした状況に対処するために、科学における評価法として、（一部の精密理論を別にすれば）定義ユニットを交換した結果を比較対照しながら、最も妥当なユニットを採用するという手法が用いられるのが一般的である。すなわち、定義ユニットのセット｛ａ｝をもつ理論Ａと、他の部分は（概ね）共通で｛ａ｝の部分が｛ｂ｝に差し換えられている理論Ｂの結果を比べることにより、Ａ，Ｂ（あるいは｛ａ｝，｛ｂ｝、のいずれを選択するかを決定するのである。このようにＡと競合する理論Ｂを「対抗理論」と呼ぶ。科学理論の評価は、対抗理論が提出されて初めて意味をもつことが多い。例えば、理論Ａの予測とこれに対応する実験データが図１のような関係になったとしても、これだけでは理論Ａの正当性は明らかではむい。一般に、それのみで（他のあらゆる可能な理論を排除して）特定の理論の正当性を検証できるような「決定実験」なるものは存在しない。しかし、Ａにおいて不確定要素と見なされるユニットａをｂと交換した理論Ｂの予言が図２のグラフで与えられたならば、Ａは（より根本的な理論転換が起きるまでの間）正当な理論と認められることになる。 fig

　このほか、有効性を検証する場合に、理論の適用範囲や誤差の評価が問題になるが、これらについては各理論に即応した専門的な議論が必要となるので、ここでは取り上げない。