スティーブン・ホーキングは問いかける、「現実とは何か？」
6分で読めますスティーブン・ホーキングとレナード・ムロディノフ2010年9月10日午前0時（東部夏時間）
（「人類の偉大な探検と冒険」を参照）
現実の異なる描写の有名な例として、西暦150年頃にプトレマイオス（紀元85年頃～165年頃）が天体の運動を説明するために提唱したモデルが挙げられます。プトレマイオスは、地球が球体で、静止しており、宇宙の中心に位置し、天空までの距離に比べて無視できるほど小さいと考える根拠を説明した論文を発表しました。
このモデルは、私たちが足元の地面が動いていることを（地震や情熱的な瞬間を除いて）感じないため、自然に思えました。プトレマイオスの宇宙モデルはカトリック教会に採用され、1400年間公式の教義として保持されました。1543年になって初めて、コペルニクスによって代替モデルが提唱されました。では、どちらが真実なのでしょうか？コペルニクスがプトレマイオスの誤りを証明したと言う人は珍しくありませんが、それは真実ではありません。金魚の場合と同様に、どちらのモデルも宇宙モデルとして用いることができます。コペルニクス理論の真の利点は、太陽が静止しているという基準系において、数学がはるかに単純化されることです。
（TIME のビデオ「ハーシェル：見えない星を観測する望遠鏡」をご覧ください。）
これらの例から、私たちは一つの結論に至ります。つまり、像や理論から独立した現実の概念は存在しないということです。その代わりに、私たちはモデル依存的実在論と呼ぶ見解を採用します。これは、物理理論や世界像がモデル（一般的には数学的な性質を持つ）であり、モデルの要素と観測を結びつける一連の規則であるという考え方です。これは現代科学を解釈するための枠組みを提供します。
実在論は魅力的な視点かもしれませんが、現代物理学に関する私たちの知識から判断すると、それを擁護するのは困難です。例えば、自然を正確に記述する量子物理学の原理によれば、粒子は観測者によって測定されない限り、明確な位置も速度も持ちません。実際、個々の物体は独立した存在ではなく、多数の物体の集合体の一部としてのみ存在する場合もあります。
（大型ハドロン粒子加速器の写真をご覧ください。）
電子は、霧箱の飛跡やテレビのブラウン管上の光点といった観測現象を説明する便利なモデルです。クォークもまた目に見えませんが、原子核内の陽子と中性子の性質を説明するモデルです。陽子と中性子はクォークでできていると言われていますが、クォーク間の結合力は離れるほど強くなるため、自然界では孤立した自由なクォークは存在できず、私たちはクォークを観測することはできません。
モデル依存的実在論は、例えば「世界が有限の時間に創造されたとしたら、それ以前に何が起こったのか？」といった疑問を議論するための枠組みを提供することができます。ビッグバンよりもさらに時間を遡るモデルを支持する人もいます。ビッグバンよりもさらに時間を遡るモデルが、現在の観測をより良く説明できるかどうかはまだ明らかではありません。なぜなら、宇宙の進化の法則はビッグバンで破綻する可能性があると考えられるからです。もし破綻するなら、ビッグバン以前の時間を包含するモデルを構築することは意味がありません。なぜなら、当時存在していたものは現在に観測可能な影響を与えないからです。ですから、ビッグバンが世界の創造であったという考えに固執する方がよいでしょう。
モデルが優れたモデルであるとは、次の 条件を満たす場合です
。1. 簡潔である
2. 恣意的または調整可能な要素がほとんど含まれない
3. 既存のすべての観察結果と一致し、それを説明する
4. 将来の観察結果について詳細な予測を行い、その予測が裏付けられない場合にはモデルの反証や誤りであると証明できる
。1. 簡潔である
2. 恣意的または調整可能な要素がほとんど含まれない
3. 既存のすべての観察結果と一致し、それを説明する
4. 将来の観察結果について詳細な予測を行い、その予測が裏付けられない場合にはモデルの反証や誤りであると証明できる
上記の基準は明らかに主観的です。エレガントとは理論の形式を指しますが、調整可能な要素が少ないことと密接に関係しています。なぜなら、ごまかし要素が詰め込まれた理論はエレガントとは言えないからです。アインシュタインの言葉を借りれば、理論は可能な限り単純であるべきですが、単純すぎるべきではありません。4つ目の点について言えば、科学者は、新しく驚くべき予測が正しいと証明されると、常に感銘を受けます。一方で、モデルに欠陥があることが判明した場合、人々は依然としてそのモデルを放棄するのではなく、修正によって救おうとします。物理学者は確かに、自分が賞賛する理論を救おうと粘り強く努力しますが、理論を修正する傾向は、変更が不自然または煩雑になり、したがって「エレガントでなくなる」程度まで薄れていきます。
宇宙を支配する法則を探る中で、私たちは四元素説、プトレマイオスモデル、フロギストン説、ビッグバン理論など、数々の理論やモデルを提唱してきました。宇宙を支配する法則に関して言えることは、宇宙のあらゆる側面を説明できる単一の数学モデルや理論は存在しないということです。むしろ、理論のネットワークが存在するようです。それぞれの理論やモデルによって、現実の概念や宇宙の根本的構成要素に対する私たちの概念は変化してきました。
