先に仮説か，先に発見か？【第301号】

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いちです，おはようございます．

この宇宙は，何種類の「いちばん小さい部品」でできているのでしょうか．

科学の答えは，いつも同じ順では届きません．あるときは仮説が先に立って，あとから実験が追いつきます．あるときは予想外の発見が先に来て，あとから理論が慌てて模型を書き直します．部品の名簿は「仮説→発見」と「発見→仮説」のふたつの流れが交互に刻んできた歴史そのものです．

古代ギリシアのデモクリトスは，万物がそれ以上割れない粒つまりアトム（atomos，分割できないもの）からできていると考えました．仮説だけが2,000年以上先を走った例です．ノーベル賞物理学者リチャード・ファインマンは，文明が滅びて一文だけ残すなら「すべてのものは原子からできている」を選ぶと言いました．講義録「ファインマン物理学」の冒頭近くにある，いわば物理学の遺言です．

ところが部品を数え始めると，すぐ困ります．化学者は陽子の個数を「1，2，3」とは呼ばず，水素（H），ヘリウム（He），リチウム（Li）……と記号で数えます．ファインマンはこれを「化学者のややこしい数え方」と茶化しました．粒子物理も似た運命をたどり，名前はギリシア文字の倉庫から借りられ「粒子の動物園」と呼ばれるほど増えました．エンリコ・フェルミは「こんな名前を全部覚えられるなら，植物学者になっていた」と嘆いた，とも伝えられます．

この宇宙は17種類の「いちばん小さい部品」すなわち素粒子でできている，というのが現在もっとも有力な説です．ただし17種類というのは数え方次第ですし，この17人の名簿の他にも誰かが残っている可能性もあります．

というのも，科学はいつも「仮説→発見」と「発見→仮説」のふたつの流れがあるからで，17種類の素粒子も仮説の段階だからです．

仮説と発見の交互打ちを，一緒にたどってみましょう．

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