What’s the difference between a scientific law and theory? - Matt Anticole

翻訳: Shuichi Sakai 校正: Takamitsu Hirono

Chat with a friend about an established scientific theory

確立された科学理論について 友達と話すとき

and she might reply, "Well, that's just a theory."

「それは単なる理論でしょ」と その友達は言うかもしれません

But a conversation about an established scientific law

でも確立された科学法則についての会話が

rarely ends with, "Well, that's just a law."

「それは単なる法則でしょ」と 言われることは滅多にありません

Why is that?

なぜでしょうか？

What is the difference between a theory and a law,

理論 (theory)と法則 (law) の 違いは何でしょう？

and is one better?

どちらかが優れているのでしょうか？

Scientific laws and theories have different jobs to do.

科学理論と科学法則には 異なる役割があります

A scientific law predicts the results of certain initial conditions.

科学法則は ある初期条件の結果を予測します

It might predict your unborn child's possible hair colors,

例えば まだ生まれていない 子どもの髪の色を予想したり

or how far a baseball travels when launched at a certain angle.

ある角度で打ち出された野球ボールの 飛距離を予想します

In contrast, a theory tries to provide the most logical explanation

これに対して 科学理論は 実際に起きた事象について

about why things happen as they do.

もっとも論理的な説明を試みます

A theory might invoke dominant and recessive genes

たとえば科学理論は 優勢遺伝や劣勢遺伝の考えにもとづき

to explain how brown-haired parents ended up with a red-headed child,

どうやって茶色の髪の両親から 赤毛の子どもが生まれるのか説明したり

or use gravity to shed light on the parabolic trajectory of a baseball.

重力を用いて 野球ボールの描く放物線を解明します

In simplest terms,

簡単に言うと

a law predicts what happens while a theory proposes why.

法則は「何が」起きるかを予測し 理論は「なぜ」起きるか提案するのです

A theory will never grow up into a law,

理論が法則に成長することは 決してありませんが

though the development of one often triggers progress on the other.

どちらかの発展はしばしば 他方の発展のひきがねになります

In the 17th century, Johannes Kepler theorized cosmic musical harmonies

17世紀に ヨハネス・ケプラーは 惑星軌道の性質を説明するために

to explain the nature of planetary orbits.

宇宙の音楽調和という理論を述べました

He developed three brilliant laws of planetary motion

彼は惑星の動きについて３つの 素晴らしい法則を立てましたが

while he was studying decades of precise astronomical data

同時に 数十年にわたる 精密な天体データを研究し

in an effort to find support for his theory.

彼の理論を裏付ける証拠を探しました

While his three laws are still in use today,

3つの法則は現在でも 使われ続けていますが

gravity replaced his theory of harmonics to explain the planets' motions.

重力が音楽調和に取って代わり 惑星の動きを説明するようになりました

How did Kepler get part of it wrong?

なぜケプラーは その部分を間違えたのでしょうか？

Well, we weren't handed a universal instruction manual.

私たちは全ての答えが載っている 取扱説明書など持っていません

Instead, we continually propose, challenge, revise, or even replace

代わりに 私たちは作業中の 仕掛り品として科学理論を提案し

疑念をぶつけ 改訂し 時には取り換えることもあります

our scientific ideas as a work in progress.

Laws usually resist change

一方 法則は通常 変化を拒みます

since they wouldn't have been adopted if they didn't fit the data,

データに合致しなければ そもそも法則が採用されなかったでしょう

though we occasionally revise laws in the face of new unexpected information.

しかし 予測不能な情報に直面した時には 法則の改善を余儀なくされます

A theory's acceptance, however, is often gladiatorial.

理論が受け入れられるかどうかは しばしば剣闘士の戦いの様です

Multiple theories may compete to supply the best explanation

科学的な発見にもっとも適合した 説明を施すために

of a new scientific discovery.

複数の理論が競いあいます

Upon further research,

さらなる研究を通じて

scientists tend to favor the theory that can explain most of the data,

科学者は基本的には最も多くの データを説明できる理論を採用します

though there may still be gaps in our understanding.

それでも理解に穴があるときもあります

Scientists also like when a new theory successfully predicts

また 科学者は 新しい理論が これまでに観測されなかった現象を

previously unobserved phenomena,

予想することに成功すると喜びます

like when Dmitri Mendeleev's theory about the periodic table

例えばドミトリ・メンデレーエフの 周期表に関する理論が

predicted several undiscovered elements.

いくつかの未発見の元素の 存在を予想したようにです

The term scientific theory covers a broad swath.

「科学理論」が表すものには ピンからキリまであります

Some theories are new ideas with little experimental evidence

乏しい実験証拠に基づく新しい理論は

that scientists eye with suspicion,

疑いの目で見られたり

or even ridicule.

嘲りの対象にさえなります

Other theories,

他の理論―

like those involving the Big Bang, evolution, and climate change,

ビッグバン 進化論 気候変動論などは

have endured years of experimental confirmation

幾年にもわたる実験確認を耐え抜き

before earning acceptance by the majority of the scientific community.

その結果 科学者たち大多数に 受け入れられるようになりました

You would need to learn more about a specific explanation

ある理論について 科学者たちがどのような立場を取るかは

before you'd know how well scientists perceive it.

その理論について詳しく調べなくては わかりません

The word theory alone doesn't tell you.

「理論」という言葉だけでは 何もわからないのです

In full disclosure,

歴史を振り返ると

the scientific community has bet on the wrong horse before:

科学コミュニティが 賭けた馬が敗北したこともあります

alchemy,

錬金術

the geocentric model,

天動説

spontaneous generation,

自然発生説

and the interstellar aether

宇宙のエーテル

are just a few of many theories discarded in favor of better ones.

これらは 後に より良いものに とって代わられた理論のほんの一部です

But even incorrect theories have their value.

しかし間違った理論にも 価値はあります

Discredited alchemy was the birthplace of modern chemistry,

錬金術は否定されましたが 近代化学の礎になり

and medicine made great strides

バクテリアやウイルスの発見に先立って

long before we understood the roles of bacteria and viruses.

医学は大きく進歩しました

That said, better theories often lead to exciting new discoveries

当然 より優良な理論は 従来の思考では予想できなかった

that were unimaginable under the old way of thinking.

素晴らしい新しい発見につながることが しばしばあります

Nor should we assume all of our current scientific theories

また 現在の科学理論が これから先も生き残ると

will stand the test of time.

安易に考えることはできません

A single unexpected result is enough to challenge the status quo.

理論の地位を揺るがすには 予想外の観察ひとつで十分なのです

However, vulnerability to some potentially better explanation

しかし 将来より良い説明に 地位を奪われるという脅威が

doesn't weaken a current scientific theory.

現在の科学理論の効力を 弱めるわけではありません

Instead, it shields science from becoming unchallenged dogma.

科学が挑戦を受け付けない 教義になってしまうことを防いでいるのです

A good scientific law is a finely-tuned machine,

良い科学法則は よく整備された機械のように

accomplishing its task brilliantly

その仕事をあざやかになしとげ

but ignorant of why it works as well as it does.

一方でなぜうまくいくかの 理由については無関心です

A good scientific theory is a bruised, but unbowed, fighter

優良な科学理論は傷だらけですが へこたれず 闘志にあふれ

who risks defeat if unable to overpower or adapt to the next challenger.

新しい挑戦者をねじ伏せるか順応しなければ 敗退するリスクを覚悟しています

Though different,

性質は異なりますが

science needs both laws and theories to understand the whole picture.

全体像を把握するには 科学法則と理論の両方が必要なのです

So next time someone comments that it's just a theory,

もし今度 誰かさんが 「それは単なる理論でしょ」と言ったら

challenge them to go nine rounds with the champ

現在のチャンピオンである理論と ボクシングマッチに挑み

and see if they can do any better.

勝つことができるか挑戦してみましょう