The secret to scientific discoveries? Making mistakes | Phil Plait

翻訳: Masako Kigami 校正: Midori T

Now, people have a lot of misconceptions about science --

皆さんは科学がどのように機能し

about how it works and what it is.

何たるかを多々誤解されています

A big one is that science is just a big old pile of facts.

とくに大きな誤解はこう 「科学は単なる過去の事実の蓄積だ」

But that's not true -- that's not even the goal of science.

それは違います そんなのは科学の目的でもありません

Science is a process.

科学とは過程であり

It's a way of thinking.

考え方なのです

Gathering facts is just a piece of it, but it's not the goal.

事実の集積はその一部に過ぎず 目的ではありません

The ultimate goal of science is to understand objective reality

科学の究極の目的は 客観的な事実を 私たちが知る最良の方法で

the best way we know how,

理解することであり

and that's based on evidence.

それは証拠にも基づいています

The problem here is that people are flawed.

ここでの問題は 人間は完璧でないので

We can be fooled --

騙されてしまうことです

we're really good at fooling ourselves.

私たちは自分を欺くのが とても上手です

And so baked into this process is a way of minimizing our own bias.

だから先入観を最小限にする方法が 科学的研究の過程には織り込まれています

So sort of boiled down more than is probably useful,

もう少し突き詰めて ご説明したほうが良さそうです

here's how this works.

こういうことです

If you want to do some science,

科学をやろうとする場合

what you want to do is you want to observe something ...

まずは何かを観察します

say, "The sky is blue. Hey, I wonder why?"

例えば「空が青いのはなぜか？」

You question it.

そう疑問に思ったら

The next thing you do is you come up with an idea that may explain it:

次のステップとしては それを説明する考え―

a hypothesis.

つまり仮説を立てます

Well, you know what? Oceans are blue.

「そうだ！海は青いから

Maybe the sky is reflecting the colors from the ocean.

空は海の青さを 反射しているのかもしれない」

Great, but now you have to test it

いいですね でも検証する必要があります

so you predict what that might mean.

そこで それが意味するものを予測します

Your prediction would be,

あなたの予測はこうです

"Well, if the sky is reflecting the ocean color,

「空が海の色を反射しているなら

it will be bluer on the coasts

国の中心部よりも

than it will be in the middle of the country."

沿岸部の方が 青みが増すだろう」

OK, that's fair enough,

理にかなっていますが

but you've got to test that prediction

その予測を検証しなくてはなりません

so you get on a plane, you leave Denver on a nice gray day,

そこで飛行機に乗り 曇りの日にデンバーからロスに飛び

you fly to LA, you look up and the sky is gloriously blue.

空を見上げると 見事に晴れ渡っています

Hooray, your thesis is proven.

やりました 立証です

But is it really? No.

でも本当に？いいえ

You've made one observation.

１回しか観測していません

You need to think about your hypothesis, think about how to test it

仮説や検証方法を考え

and do more than just one.

複数回行う必要があります

Maybe you could go to a different part of the country

例えば別の所へ行ってみたり

or a different part of the year

時期を変えたりして

and see what the weather's like then.

その時の天気を観測します

Another good idea is to talk to other people.

人と話すことも良いでしょう

They have different ideas, different perspectives,

人によって考えや観点が違うので

and they can help you.

参考になります

This is what we call peer review.

これはピアレビュー というものです

And in fact that will probably also save you a lot of money and a lot of time,

さらに費用や時間の 大幅な節約にもなるでしょう

flying coast-to-coast just to check the weather.

天気を調べるためだけに 全米を飛行するなんてね

Now, what happens if your hypothesis does a decent job but not a perfect job?

では いい線いっているけど 完璧ではない仮説だと どうでしょうか？

Well, that's OK,

大丈夫です

because what you can do is you can modify it a little bit

少々仮説を修正し

and then go through this whole process again --

もう一度全過程を やり直せばいいからです

make predictions, test them --

予測を立てて 検証するんです

and as you do that over and over again, you will hone this idea.

それを何度も繰り返すことで 考えに磨きがかかります

And if it gets good enough,

それが一定の質に達すると

it may be accepted by the scientific community,

科学界に受け入れられるかもしれません

at least provisionally,

たとえ暫定的であっても

as a good explanation of what's going on,

目の前の事象をうまく説明しているとして

at least until a better idea

少なくとも より優れた考えや

or some contradictory evidence comes along.

矛盾した証拠が現れるまでは 使われるかもしれません

Now, part of this process is admitting when you're wrong.

間違いを認めることも この過程の一部ですが

And that can be really, really hard.

実に難しいことです

Science has its strengths and weaknesses

科学の長所も短所も

and they depend on this.

これに起因します

One of the strengths of science is that it's done by people,

科学の長所の１つは 人間が行うところです

and it's proven itself to do a really good job.

実際に優れた成果を上げています

We understand the universe pretty well because of science.

科学のおかげで私たちは 宇宙を深く理解できています

One of science's weaknesses is that it's done by people,

科学の短所の１つも 人間が行うところです

and we bring a lot of baggage along with us when we investigate things.

物事を調査する時 余分なものを持ち込んでしまいます

We are egotistical,

私たちは得手勝手で

we are stubborn, we're superstitious,

頑固で迷信的です

we're tribal, we're humans --

同族を優先します 人間じみています

these are all human traits and scientists are humans.

こういうのは人間の特徴で 科学者も人間なのです

And so we have to be aware of that when we're studying science

そのため科学を究めようとする時や 理論を発展させていこうとする時は

and when we're trying to develop our theses.

そのことに留意しなくてはなりません

But part of this whole thing,

こういったことの一部として

part of this scientific process,

科学的過程の一部として

part of the scientific method,

科学的手法の一部として

is admitting when you're wrong.

「間違えたら認める」 ということがあるのです

I know, I've been there.

私にも経験があります

Many years ago I was working on Hubble Space Telescope,

以前 ハッブル宇宙望遠鏡を用いて 研究していた時

and a scientist I worked with came to me with some data,

同僚の科学者が データを持って来て言いました

and he said, "I think there may be a picture

「このデータの中に 太陽以外の恒星を公転する惑星の

of a planet orbiting another star in this data."

写真があるかもしれない」

We had not had any pictures taken of planets orbiting other stars yet,

当時はまだ太陽以外の恒星を公転する 惑星の写真は撮影されておらず

so if this were true,

これが本当なら

then this would be the first one

最初の写真となり

and we would be the ones who found it.

私たちは発見者になります

That's a big deal.

凄いことです

I was very excited,

私はとても興奮し

so I just dug right into this data.

徹底的にこのデータを調べました

I spent a long time trying to figure out if this thing were a planet or not.

惑星かどうか解明しようと 時間をかけて研究しました

The problem is planets are faint and stars are bright,

問題は 惑星は不鮮明で 恒星は明るいことです

so trying to get the signal out of this data

このデータから ヒントを得ようとするのは

was like trying to hear a whisper in a heavy metal concert --

ヘビメタのコンサートで 囁き声を聞こうとするようなもので

it was really hard.

とても大変でした

I tried everything I could,

私は出来ることは全てやりました

but after a month of working on this,

でも調査開始から１カ月後

I came to a realization ... couldn't do it.

解析は不可能だと悟り

I had to give up.

諦めざるを得ませんでした

And I had to tell this other scientist,

相方の科学者に言いました

"The data's too messy.

「データが煩雑すぎて

We can't say whether this is a planet or not."

惑星かどうか判別できない」

And that was hard.

辛いことでした

Then later on we got follow-up observations with Hubble,

その後 ハッブル望遠鏡で追跡観測を行い

and it showed that it wasn't a planet.

惑星でないと判明しました

It was a background star or galaxy, something like that.

背後にある恒星か 銀河か何かだったのです

Well, not to get too technical, but that sucked.

分かりやすく言うと そりゃないぜって感じでした

(Laughter)

（笑）

I was really unhappy about this.

私はこの件では大変惨めでしたが

But that's part of it.

それも科学の一部なのです

You have to say, "Look, you know, we can't do this with the data we have."

「自分たちのデータでは立証できない」 と言わざるを得ません

And then I had to face up to the fact

追跡データで仮説が反証され

that even the follow-up data showed we were wrong.

もう受け入れるしかありませんでした

Emotionally I was pretty unhappy.

心情的にはとても惨めでした

But if a scientist is doing their job correctly,

でも科学者が 研究に 正確を期そうとするのなら

being wrong is not so bad

間違うことも それほど悪くはありません

because that means there's still more stuff out there --

なぜなら これから解明されるべき より多くの事象が

more things to figure out.

存在するということだからです

Scientists don't love being wrong but we love puzzles,

科学者は 間違うことではなく 難問に挑むことを好むものです

and the universe is the biggest puzzle of them all.

そして宇宙は 科学者にとって最大の難問です

Now having said that,

そうは言っても

if you have a piece and it doesn't fit no matter how you move it,

持っているピースが どう動かしても嵌らないのなら

jamming it in harder isn't going to help.

力一杯押し込んでも駄目です

There's going to be a time when you have to let go of your idea

全体像を理解したいのなら

if you want to understand the bigger picture.

今の考えを捨て去らねばなりません

The price of doing science is admitting when you're wrong,

間違いを認めざるを得ないことは 科学をするうえでの代償ですが

but the payoff is the best there is:

その代わり知識と理解という

knowledge and understanding.

最高のものが得られます

And I can give you a thousand examples of this in science,

科学にはこういう事例が 無数にありますが

but there's one I really like.

私が大好きなものがあります

It has to do with astronomy,

天文学に関係する例です

and it was a question that had been plaguing astronomers

天文学者を文字通り 何世紀にも渡って

literally for centuries.

悩ませてきた疑問がありました

When you look at the Sun, it seems special.

太陽は 特別なものに見えます

It is the brightest object in the sky,

太陽は天空で最も 明るく輝く天体です

but having studied astronomy, physics, chemistry, thermodynamics for centuries,

でも 何世紀にも渡る天文学、 物理学、化学、熱力学の研究の末

we learned something very important about it.

人は太陽について とても重要な知見を得ました

It's not that special.

太陽はそんなに特別でなく

It's a star just like millions of other stars.

無数にある他の恒星と なんら変わりない星だったのです

But that raises an interesting question.

ここで面白い疑問が生じます

If the Sun is a star

太陽が恒星であり

and the Sun has planets,

惑星を持つなら

do these other stars have planets?

他の恒星も惑星を持つのでしょうか？

Well, like I said with my own failure in the "planet" I was looking for,

私が「惑星」だと期待した失敗談のように

finding them is super hard,

惑星の発見はとても難しいですが

but scientists tend to be pretty clever people

科学者は大変頭の良い人たちなので

and they used a lot of different techniques

様々な技術を駆使して

and started observing stars.

恒星の観測に乗り出しました

And over the decades

何十年もかかって

they started finding some things that were pretty interesting,

とても興味深いことが 見つかり始め

right on the thin, hairy edge of what they were able to detect.

まさにあと少しのところまで 迫ったと思われましたが

But time and again, it was shown to be wrong.

やはり間違いでした

That all changed in 1991.

事態は1991年に一変しました

A couple of astronomers --

２人の天文学者―

Alexander Lyne -- Andrew Lyne, pardon me --

アンドリュー・リンと

and Matthew Bailes,

マシュー・ベイルズが

had a huge announcement.

大々的に公表したのです

They had found a planet orbiting another star.

太陽以外の恒星を公転する 惑星を発見したと

And not just any star, but a pulsar,

しかもただの恒星ではなく パルサーでした

and this is the remnant of a star that has previously exploded.

つまり過去に爆発した恒星の残骸です

It's blasting out radiation.

放射線を出しています

This is the last place in the universe you would expect to find a planet,

こんなところに惑星があるなんて 普通は考えませんが

but they had very methodically looked at this pulsar,

彼らはこのパルサーを 非常に系統的に観察し

and they detected the gravitational tug of this planet as it orbited the pulsar.

パルサーの周りを回っている この惑星の重力を検出しました

It looked really good.

素晴らしい研究に思えました

The first planet orbiting another star had been found ...

ついに太陽以外の恒星を公転する 惑星が見つかったぞと

except not so much.

でも 素晴らしくなかったんです

(Laughter)

（笑）

After they made the announcement,

公表後

a bunch of other astronomers commented on it,

多くの天文学者がコメントしました

and so they went back and looked at their data

彼らはそれを受け データを再確認して

and realized they had made a very embarrassing mistake.

大変恥ずかしい間違いを したことに気付きました

They had not accounted for some very subtle characteristics

太陽を公転する地球の動きの 微細な特徴を

of the Earth's motion around the Sun,

考慮していなかったことが

which affected how they measured this planet going around the pulsar.

パルサーの周りを回る この惑星の測定方法に影響していました

And it turns out that when they did account for it correctly,

正しく測定し直してみると

poof -- their planet disappeared.

彼らの惑星は 消えてしまいました

It wasn't real.

存在していなかったのです

So Andrew Lyne had a very formidable task.

アンドリュー・リンには 恐ろしいタスクが待っていました

He had to admit this.

この事実を認めることです

So in 1992 at the American Astronomical Society meeting,

1992年 世界最大級の 天文学者の集会である―

which is one of the largest gatherings of astronomers on the planet,

アメリカ天文学会の集会で

he stood up and announced that he had made a mistake

彼は立ち上がり 自分の間違いと

and that the planet did not exist.

その惑星は存在しないことを 公表しました

And what happened next --

すると何が起こったか

oh, I love this --

私の大好きな部分ですが

what happened next was wonderful.

素晴らしいことが起きました

He got an ovation.

彼は拍手喝采を受けたのです

The astronomers weren't angry at him;

天文学者は腹を立てることなく

they didn't want to chastise him.

責めもしませんでした

They praised him for his honesty and his integrity.

リンの正直さと 誠実さを称えたのです

I love that!

私が大好きな部分です！

Scientists are people.

科学者も人間ですから

(Laughter)

（笑）

And it gets better!

そして更に良いことが！

(Laughter)

（笑）

Lyne steps off the podium.

リンが演壇から降り

The next guy to come up is a man named Aleksander Wolszczan

次にアレクサンデル・ヴォルシュチャン という男性が演壇に上り

He takes the microphone and says,

マイクを取って話します

"Yeah, so Lyne's team didn't find a pulsar planet,

「リンのチームはパルサー惑星を 発見できませんでしたが

but my team found not just one

私たちのチームは 別のパルサーを公転する惑星を

but two planets orbiting a different pulsar.

１つどころか２つも発見しました

We knew about the problem that Lyne had,

リンの問題を知っていたので

we checked for it, and yeah, ours are real."

それも確認しました 私たちのは本物です」

And it turns out he was right.

ヴォルシュチャンの方は 正しかったのです

And in fact, a few months later,

しかも数か月後には

they found a third planet orbiting this pulsar

このパルサーを公転する 第３の惑星を発見し

and it was the first exoplanet system ever found --

史上初の太陽系外惑星系の 発見となりました

what we call alien worlds -- exoplanets.

天文学者は系外惑星を エイリアン・ワールドと呼んだりします

That to me is just wonderful.

じつに素晴らしいと 私は思います

At that point the floodgates were opened.

その時 堰が切られました

In 1995 a planet was found around a star more like the Sun,

1995年 より太陽に似た恒星での 発見を皮切りに

and then we found another and another.

次々と惑星が発見されました

This is an image of an actual planet orbiting an actual star.

これは恒星を公転する惑星の 実際の画像です

We kept getting better at it.

研究者はどんどん上達し

We started finding them by the bucketload.

惑星を大量に発見し始めました

We started finding thousands of them.

何千個も発見するようになりました

We built observatories specifically designed to look for them.

太陽系外惑星の探索に特化した 天文台も作り

And now we know of thousands of them.

今では何千個もの 太陽系外惑星や

We even know of planetary systems.

惑星系の存在さえも知っています

That is actual data, animated, showing four planets orbiting another star.

これは太陽ではない恒星を公転する ４つの惑星を描いた実際のデータです

This is incredible. Think about that.

驚くべきことです 考えてみてください

For all of human history,

人類史において

you could count all the known planets in the universe on two hands --

宇宙で知っている惑星は 両手で数えられる程度でした

nine -- eight?

９個？８個？

Nine? Eight -- eight.

８個ですね

(Laughter)

（笑）

Eh.

やれやれ

(Laughter)

（笑）

But now we know they're everywhere.

でも今は至る所に 存在するのが分かっています

Every star --

空に見えるどの恒星にも

for every star you see in the sky there could be three, five, ten planets.

3個とか5個とか 10個とかの惑星が あるかもしれません

The sky is filled with them.

空は惑星で溢れています

We think that planets may outnumber stars in the galaxy.

私たちは 銀河系では惑星が 恒星より多いのではと考えています

This is a profound statement,

これは重大な発言です

and it was made because of science.

科学の力で成しえたことですが

And it wasn't made just because of science and the observatories and the data;

単に科学や天文台や データのおかげではなく

it was made because of the scientists who built the observatories,

天文台を建てた科学者

who took the data,

データを集めた科学者

who made the mistakes and admitted them

間違いを認めた 科学者のおかげです

and then let other scientists build on their mistakes

そして彼らの間違いの上に 他の科学者が研究を重ね

so that they could do what they do

すべきことが出来たので

and figure out where our place is in the universe.

地球が宇宙のどこにあるのか 解明できたのです

That is how you find the truth.

そのように真実を見つけるのです

Science is at its best when it dares to be human.

科学は人間味を帯びる時 最高となるのです

Thank you.

ありがとうございました

(Applause and cheers)

（拍手と歓声）