原子を「見た」思い出から：科学実験の体験的な側面 | 山本康介

信じたいことの延長線上に、科学がないとき

　今年のゴールデンウイークは、引きこもって（iPadの使用時間を見てぞっとするほど）ゲームや動画を楽しむ時間になった。Netflixのおすすめで、「ビハインド・ザ・カーブ―地球平面説―」を見たのがこの後の文章を書いてみるきっかけになった。これは１時間半ほどのドキュメンタリー映画で、地球が平面であるという説を提唱するコミュニティに密着したものだ。なぜその人たちは地球平面説を信じるようになったのかをインタビューで追いつつ、それに対する物理学者や心理学者たちの返答が挟まれる形になっている。地球平面説を掲げる人たちは「地球が球体とは感じられない」という日常の素朴な経験を出発点にして、時にはNASAの陰謀論なども織り交ぜつつ独自の理論を展開していく。その一方で科学者たちはその物理学的な破綻や、自分の考えが正しいと思ってしまうことの心理学的な説明を行っていく。終盤、ある物理学者が「地球平面説を信じている人たちに『あなたが間違っている』という態度で迫っても、かえって相手を隅に追い詰めてしまう」という旨を話すシーンがある。日常の経験に基づく「信じたいこと」は、科学的な正しさを飛び越えてその人を強く惹きつけてしまう魅力がある。これは他人事ではないと思った。どれだけ頑張っても形作られた科学の蓄積をひとりですべてカバーすることは不可能で、隙間に溜まる埃のように日常の経験が入り込んでくる。ニュースやそれに関わるデータから自分の考えを巡らせるとき、日常の経験の延長線上になっていることも多い。それが科学の示す方向とずれていなければ結果的に問題はないが、違うこともある。いつも科学的かと自問すると、全く自信がなくなった。それでも、物理学の一部分についてだけは、私にとって科学の蓄積で示されたことがそのまま「信じたいこと」になっているという確信が残っている。科学実験が日常の経験の一部だった大学生の頃を思い出した。

「原子を見た」という思い出

　大学生４年生になり研究室に配属されると、それまでの３年間からは生活リズムが一変する。必須の単位はほとんどが卒業研究になり、研究室特有のルール以外は特に出席や課題の制約がなくなった。プログラミングや回路設計の授業で同級生に敵わないと感じた私は、実験系の研究室を志望した。そこでは実験室にある様々な装置を使用して、研究室のテーマとなる試料を作製したりその特性を測定したりする。１センチ角の基板に処理を施すと、ウイルスの直径よりも薄い膜が表面に形成され、それを時には数メートルを占めるような大型の装置を使って観察する。当時の生活を思い出すと、研究室に向かう道中はその日何をしようか考える割合が大きかったように思う。それまでの実験結果の推察や装置の予約状況、次の報告時期までの研究進度などからその日に行うことを決めていくのが（あまり同意を得られないかもしれないが）とても楽しかった。
　その中で電子顕微鏡による試料の観察は印象に残っている測定のひとつだ。小さなものを拡大して観察できるのが顕微鏡だが、電子顕微鏡はウイルスより小さなものまで、精度の良いものだと原子ひとつひとつまで確認することができる。現在では電子顕微鏡が配備された研究施設も多く、該当する専攻の学生が施設の電子顕微鏡を使って対象を原子のスケールで観察することはそこまで珍しいことではなくなっている。作製した試料を電子顕微鏡で観察したとき、「これまで勉強してきたけれど、本当に原子でできているんだな」と深く納得したことが印象に残っている。原子を観察したという体験は、座学から得ていた理解とは別の納得を呼び起こしていたのではないかと思い出すことがある。

科学実験の体験的な側面

　科学は理論と実験の往復から構成され、その信頼性を反証にオープンであることで暫定的に担保していく枠組みと捉えている。この場合の理論とは実験事実をより広い範囲で説明するメカニズムを指し、自然言語・数式や論理による記述を介して人同士で共有・発展可能なものにする。一方の実験は自然への働きかけと捉えられ、理論に対して対象の実際がどれほど当てはまっているのかを検証しつつ、時にはこれまで知らなかった自然の一側面を明らかにする。現在広く支持される科学の理論の中には日常の経験による理解が難しい（少なくとも私にとっては）ものが複数存在するが、それらは多数の実験事実を含有・予測することで支持されてきた。例えば「自然の全てが百十数種類の元素（しかもその元素は電子と原子核の陽子・中性子の『数』が違うだけである）から構成される」ということは現在の自然科学の基盤となる理論のひとつだが、それを日常的に受け入れることはおよそ難しく感じられる。しかしながら学生なりに仮説を立てて試料を作製し、その予測が電子顕微鏡の像に反映されていた時、その予測が当たるにせよ外れるにせよ、原子の存在自体を否定することは私にとって一段困難になったような気がしている。

信じたいことに科学が溶け込む

　科学と日常の経験の対比を考えてみると、このふたつは重なることもあるし、重ならないこともある。前者は常に暫定的であり受け入れに一定の留保が求められるが、後者はある種の理屈をひとつとばしにすることもできる。私たちが何かを決定する時、これまでに経験したことや信頼を置く他人の言葉など、受け入れてきた様々なことを元にしている。その中で日常の経験に基づく「信じたいこと」は否応なく人を惹きつけてしまう。「科学だけを元に決定をすべき」と言いたいわけではない。科学が対象にできた自然はまだ全体のごく一部であって、すべての経験と科学をもってしても、私たちがあらゆる場面で完全に依拠できるものはない。それを頭では理解していても、私は科学に対する信頼が他のことよりも厚いように思う。その理由は実験を通じて科学の一部を体験していることで、科学が日常の経験として信じたいことに溶け込んでいるからではないか。自ら仮説を立てて自然の一部に働きかけ、そのフィードバックを得る。その体験が物事を自然科学の視点から「信じたい」気持ちを呼び起こしているのではないかと思う。
　おそらく私はもう科学のすべてを疑い直すことはできない。これまでに積みあがった理論の基礎の部分は、対象の範囲内で破られることはほとんど難しいことを知っているからだ。対象の範囲内と書くと限定的だが、この対象はおよそ原子のスケールから宇宙の星々まで広がっている。そして何よりこの一部を実験を通じて体験してしまった。科学が自然のすべてを捉えるにはまだ遠いと理解していても、私は何かを決定するときに自然科学をひとつの大きな拠り所にしたいと思ってしまうだろう。

（了）

※このエッセイは、PLANETS Schoolで2020年5月に開催した「エッセイ添削講座」への応募作品です。

PLANETS Schoolとは、評論家・PLANETS編集長の宇野常寛がこれまで身につけてきた〈発信する〉ことについてのノウハウを共有する講座です。現在、7/9に開催する「レビュー添削講座」への応募作品の募集を6/26（金）まで行っています。ぜひ、チャレンジしてみてください！
※ご応募はPLANETS CLUB会員に限らせていただきます。

7/9（木）レビュー添削講座（PLANETS School特別編） by PLANETS CLUB