新旧の理論についての文系的疑問（たとえばニュートンとアインシュタイン）

質問

アインシュタインによってニュートン以来の重力理論が覆された、というのは門外漢でも聞く話です。しかし、人類の月着陸における軌道計算には、ニュートン力学の方が使用されたとのことですし、月に旅立った宇宙飛行士が無事行って帰ってきたことからも、大きな不都合がなかったことは想像できます。月や地球レベルの重力下での人間の活動においては、ニュートンの理論とアインシュタインの理論の結論はほとんど違わないのでしょう。

そこでふとした疑問が起こるのですが、ではその「ニュートンの重力理論」は、果たして間違っているのでしょうか。つまり、

（１）ミクロに寄りすぎない限定された範囲では正しいのだから、「正しい」。
（２）強い重力下で説明が付かない部分があると証明された以上、「間違っている」。

のどちらなのか、ということです。もちろん、単純に100％で割り切れるものではないのでしょうが、あえて二択だとしたら、どちらの立場をとるのか、あるいはとる「べき」とまで言いきれるのか。それとも「小数点以下何桁までなら当てはまるから90％くらいは正しい」というスタンスでもいいのか。わたし個人の専門は文学なのですが、こういう思考が小説や批評の刺激になったりするので、お聞きしたい次第です。よろしければおつきあいください。

※宇宙の創生期においては一般相対性理論が当てはまらないことも承知しております。質問を一般化すれば、「より詳細な観察や思考実験モデルによって過去の理論で説明がつかない事象が判明したとき、その理論は他の大部分で適用できるとしても『間違っている』のか」ということになります。

回答No.5

sekisei

科学理論って段々と精密な理論に変わって行きます。

よくある言い方としては、相対論はニュートン重力理論を包括しているといったところでしょうか。
実際充分光速より遅い時や重力が弱いとき相対論はニュートン重力論と同じになるそうです。

例えば、普段私たちは地球が丸いことを知ってはいても意識しません。
平らだと思っていても差し支えありませんし、逆にいちいち近くのスーパーに行くのに球形である影響を考慮するのはばかげています。
これは行動範囲が狭いから影響がないからだと考えられます。
ところが行動範囲が広がり飛行機で外国まで行こうとすると、その行路は地球が球形であることを考慮しなければあらぬ土地に行ってしまったり回り道をしてしまいます。

別の例を言えば地球は丸いという表現も今回のご質問に近いかもしれません。
気象衛星ひまわりからの画像を見れば恐らく１００％の人が地球は丸いと言います。
しかし実際には地球は球形ではなく若干ゆがんでいますし、エベレストやチャレンジャー海淵などでこぼこしています。
このとき果たして地球は丸くない（丸いは間違い）といえるでしょうか。

おそらく質問者さんの質問の本質はそういうところにあると思います。

また別の視点から言うと、この手の質問をする場合には「間違っている」を厳密に定義してやらないと回答が不可能になると思います。
なぜなら「間違っている」という判定基準が各人で同じではないからです。

お礼

回答ありがとうございます。やはり適用範囲について意識することは重要だと痛感しております。

＞相対論はニュートン重力理論を包括している

恥ずかしながら、それをいままでは理解できていなかったということです。sekisei様ふくめ皆さまからの回答でたいへん勉強になりました。ありがとうございました。