科学技術と社会 3

T.Kuhnのパラダイム論

科学的方法とは帰納的推論である

観察や実験可能な事実に基づいて理論構築し，予測や一般化を行うのが科学である．

Francis Bacon (1561-1626)

観察と実験！

観察の理論負荷性―N.R.Hanson

• 科学的観察は，生の事実をあるがままに写し取ることではなく，理論的枠組みに合わせて事実を選択し，解釈し，構成する行為である．

• 観察した事実は現在の理論に基づいているので，事実の観察は理論を革新できない．

観察の理論負荷性

何をどのように観察するかを知らない素人では小学生の自由研究を超えられない！

– 植物の観察 – 地層や岩石の観察 – 天体観測

観察するには，基礎知識（理論と方法）が必要．

実験の理論負荷性

理論的な予測がなければ複雑な実験器具や装置をつくったり，用意したりすることはできない． ⇒スーパーカミオカンデ http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/library/video.html

ガリレオの落体の実験

重い物と軽い物，落ちる速さは？ • https://www.youtube.com/watch?v=_Kv-

U5tjNCY ガリレオは思考実験によって，速さが等しいことをあらかじめ知っていた． → 落とす鉄球を糸で結ぶと？ → 重さの違う球を糸で結ぶと？

Thomas Kuhnの『科学革命の構造』

• 理論をくつがえすのは理論である． • それが科学革命である．

Normal science 通常科学

Paradigm 模範

New Paradigm

Scientific revolution 科学革命

パラダイムと科学革命

新しい 通常科学

パラダイムを中心とした パズル解きとしての通常科学

パラダイム＝模範となる研究成果・著作 通常科学＝パラダイムが提供するパズルを解く行為の集合 パラダイムの選択は価値判断を含む → 非通約的（incommensurable）

通常科学

プトレマイオス 天動説

コペルニクス

地動説

理論のほころびと新しい理論

ティコの観測データ

木星に 衛星

太陽の速度の季節差

科学革命

• アリストテレスの自然学からガリレオの近代物理へ

• 天動説から地動説へ • 電気の発見 • 燃素説から酸素の発見＝「化学革命」 • 古典物理学から量子論へ • ニュートン物理学から相対性理論へ • 分子生物学の誕生

フロギストン（燃素phlogiston）説

木（燃素含む）が燃える→灰＋フロギストン（気体）

• 空気がフロギストンで飽和すると，火は消える． • フロギストンで満たされたガラス瓶に動物を閉じ込めると死ぬ．

http://www.chemheritage.org/classroom/chemach/index.html

プリーストリー（1733-1804）の実験

酸化水銀を加熱→新しい気体が得られた 2HgO → 2Hg + O2

• ろうそくの火を入れると良く燃える． • 空気よりもネズミが長生きする． ＝「脱フロギストン空気」

ラボアジェ（1743-94）の実験

フラスコ内で体積や重量を測りながら実験 • 水銀を燃焼する→酸化水銀＋空気の体積が2割減る．この空気は呼吸にも燃焼にも適さない．

2Hg + O2 → 2HgO • 酸化水銀は水銀よりも重くなっている．

ラボアジェの実験（続き）

酸化水銀を別の容器でさらに加熱する →水銀にもどる．プリーストリーが見つけた気体が生成する．

2HgO → 2Hg + O2

• 水銀を燃焼した容器に入れると，元の体積に戻った．

• 性質も元の空気に戻った．

ラボアジェによる化学革命

• “Sur la combustion en général” (1777年) 酸素の発見 • “Réflexions sur la Phlogistique” (1783年) フロギストン説は誤っている • Traité Élémentaire de Chimie 『化学原論』（1789年）

元素表（33元素）を提示

練習問題

• 日常生活のなかで，観察の理論負荷性が見られる例を一つ挙げなさい．