リー・スモーリン

リー・スモーリン
2004年のスモーリン
生まれる	( 1955-06-06 )1955年6月6日（69歳）[1] ニューヨーク市、米国
母校	ハンプシャー大学 (BA) ハーバード大学 (AM、Ph.D)
受賞歴	マヨラナ賞（2007年） クロプステッグ記念賞（2009年） エリザベス2世女王ダイヤモンドジュビリーメダル（2013年）
科学者としてのキャリア
フィールド	物理学 宇宙論
機関	ウォータールー大学ペリメーター研究所
博士課程の指導教員	シドニー・コールマン スタンリー・ デザー

リー・スモーリン（/ ˈ s m oʊ l ɪ n / ; 1955年6月6日生まれ）は、アメリカの理論物理学者であり、ペリメーター理論物理学研究所の教員、ウォータールー大学の物理学の非常勤教授、トロント大学哲学科大学院教授である。スモーリンの2006年の著書『物理学の悩み』では、弦理論は実行可能な科学理論ではないと批判した。彼は量子重力理論、特にループ量子重力として知られるアプローチに貢献した。彼は、量子重力への2つの主要なアプローチであるループ量子重力と弦理論は、同じ基礎理論の異なる側面として調和できると主張している。彼はまた、時間的自然主義と呼ぶ空間と時間に関する別の見方を主張している。彼の研究対象には、宇宙論、素粒子理論、量子力学の基礎、理論生物学も含まれる。^[2]

スモリンはニューヨーク市で、環境・プロセスエンジニアのマイケル・スモリンと劇作家のポーリン・スモリンの子として生まれた^{[3] 。スモリンによると、両親はアルメニアの神秘主義者}ジョージ・グルジェフが創始した第四の道を信奉するユダヤ人だった。スモリンは自身をユダヤ人だと称した^[4] 。弟のデイビッド・M・スモリンはアラバマ州バーミンガムのカンバーランド法科大学院の教授となった^{[5] 。}

スモリンはオハイオ州シンシナティのウォルナットヒルズ高校を中退した。物理学への興味は、アインシュタインが死に際して未完のまま残した2つの課題についての考察を読んだときに始まった。1つは量子力学を理解すること、2つは量子の理解と重力を統合することだった。スモリンはこれらの課題を完遂することを自分の「使命」と考えた。^{[6] : 12}その後まもなく、彼はシンシナティ大学の物理学図書館を閲覧し、そこでルイ・ド・ブロイのパイロット波理論のフランス語版を見つけた。「今でも目を閉じると、波長と運動量を関係付ける方程式が書かれた本のページが目に浮かぶ」とスモリンは「アインシュタインの未完の革命」に書いている。^{[6] : xxviii}その後まもなく、彼はハンプシャー大学に「なんとか入学」し、素晴らしい教師を見つけ、大学院への出願も運良く通過した。アインシュタインの2つの大きな疑問を解決するという彼の使命については、スモーリンの説明によれば、彼は成功しなかった。「非常に残念なことに、他の誰も成功しなかった。」^{[6] : 13}

スモーリンは演劇に関わり続け、リー・ブレッシングの『A Walk in the Woods』、ドゥルーシラ・コーネルの『Background Interference』、ハンナ・モスコヴィッチの『Infinity』などの演劇の科学顧問を務めた。^[7]

スモーリンは、オンタリオ州トロントの弁護士兼都市政策コンサルタントであるディナ・グレイザーと結婚している。彼は以前、フォティニ・マルコプロウ＝カラマラと結婚していた。^{[8]彼の兄弟は法学教授の}デイビッド・M・スモーリンである。

彼はニュージャージー州プリンストンの高等研究所、サンタバーバラのカブリ理論物理学研究所、シカゴ大学で博士研究員を務めた後、イェール大学、シラキュース大学、ペンシルベニア州立大学の教員となった。1995年に高等研究所の客員研究員^{[9] 、}インペリアル・カレッジ・ロンドンの客員教授（1999-2001年）を務めた後、2001年にペリメーター研究所の創設教員の一人となった。

スモーリンは、テッド・ジェイコブソン、カルロ・ロヴェッリ、ルイス・クレイン、アベイ・アシュテカーらとの共同研究で、ループ量子重力理論（LQG）に貢献した。LQGは、一般相対性理論をゲージ場理論の言語で再定式化し、特にループのダイナミクスによる場の表現など、素粒子物理学の手法を利用できるようにした、量子力学と一般相対性理論の統一に向けたアプローチである。ロヴェッリとともに、彼は面積と体積の離散性を発見し、スピンネットワークによる量子幾何学の離散的記述でそれらの自然な表現を見出した。近年は、時空対称性の実験的検証への影響を発展させることでLQGと現象論を結び付けるとともに、時空幾何学から素粒子とその相互作用が出現する方法を調査することに重点を置いている。

1999 年から 2002 年にかけて、スモリンは、古典的な背景時空モデルを含む近似的な記述に依存しない弦理論の基本的な定式化を提供するためのいくつかの提案を行いました。

スモーリンは、超高エネルギー宇宙線やガンマ線バーストからの光子やニュートリノなど、高エネルギー天体物理現象の観測で検出される特殊相対性理論の修正を探すことによって、量子重力の影響を実験的に調べることができると提案した理論家の一人である。スモーリンの貢献の中には、二重特殊相対性理論の共同発明（ジョアン・マゲイジョと共同、ジョヴァンニ・アメリーノ＝カメリアの研究とは独立）と相対局所性理論の共同発明（アメリーノ＝カメリア、ローラン・フライデル、イェジー・コワルスキー＝グリクマンと共同）がある。

スモーリンは 1980 年代初頭から、個々の量子現象を正確に記述する非局所的決定論理論となる隠れた変数理論の一連の提案に取り組んできました。近年、彼は時間の現実性に関する研究で示唆された、実集団解釈と先行原理と呼ばれる量子力学の解釈に対する 2 つの新しいアプローチを開拓しました。

スモーリンの宇宙論的自然選択仮説は多産宇宙理論とも呼ばれ、生物学的自然選択に類似したプロセスが最大規模で適用されることを示唆している。スモーリンは 1992 年にこの考えを発表し、一般読者向けの『宇宙の生命』という本にまとめた。

ブラックホールは、この自然淘汰に役割を果たしている。多産理論では、ブラックホールが崩壊すると^「反対^側 」に新しい宇宙が出現し、その基本的な定数パラメータ（素粒子の質量、^プランク定数、素電荷など）は、ブラックホールが崩壊した宇宙とはわずかに異なる可能性がある。各宇宙は、ブラックホールの数と同じ数の新しい宇宙（その「子孫」）を生み出すため、ブラックホールが一般的で、私たちの宇宙に似た宇宙に進化上の利点がもたらされる。したがって、この理論は、私たちの宇宙が、私たちが知っている生命の出現に合わせて「微調整」されているように見える理由を説明しています。この理論は、進化論の概念である「生殖」、「突然変異」、「選択」を宇宙に適用するため、集団生物学のモデルと形式的に類似しています。

スモーリンが1992年にこの理論を発表したとき、彼は理論の予測として、太陽の1.6倍を超える質量の中性子星は存在しないはずだと提唱した。^[要出典] その後、核天体物理学者による中性子星内部のより正確なモデル化により、この数字は太陽の2倍の質量にまで引き上げられた。スモーリンはまた、インフレーションが真実であるとしても、単一のフィールドとパラメータによって支配される最も単純な形でしかないと予測した。

スモリンは、空間と時間の関係論的、あるいはライプニッツ的見解を主張する一連の論文や書籍を通じて物理学の哲学に貢献してきた。2006年以来、彼は時間の現実性と法則の進化の問題について、ブラジルの哲学者でハーバード大学法科大学院の教授であるロベルト・マンガベイラ・ウンガーと共同研究を行っており、2014年に2部構成の本を出版した。^[10]

スモリンの哲学的見解を解説した書籍が 2013 年 4 月に出版された。Time Rebornでは、物理科学が時間を非現実的なものにしたが、スモリンはそれが現実の最も基本的な特徴であると主張している。「空間は幻想かもしれないが、時間は現実でなければならない」(p. 179)。彼によると、適切な説明はライプニッツの宇宙を与えるだろう。つまり、識別不可能なものは認められず、すべての違いは他の違いに対応するはずであり、十分な理由の原理がそうである。数か月後、より簡潔なテキストがTemporal Naturalismというタイトルの論文で発表された。^[11]

スモーリンの 2006 年の著書「物理学の悩み」は、科学の進歩における論争と意見の不一致の役割について考察した。同書では、反証可能な理論の予測を実験で確認して合意が形成される前に、科学界が訓練を受け認定された専門家の間で可能な限り意見の不一致を奨励すれば、科学は最も速く進歩すると主張した。同氏は、これは多様な競合する研究プログラムを促進することを意味し、実験事実によって強制されないパラダイムの早すぎる形成は科学の進歩を遅らせる可能性があると主張した。

ケーススタディとして、「物理学の悩み」は、弦理論の反証可能性の問題に焦点を当てており、弦理論の文脈で宇宙の特性を説明するために人間原理を使用するという提案によるものである。この本は物理学者ジョセフ・ポルチンスキー^[12]や他の弦理論家 から批判された。

スモーリンは以前の著書『量子重力への三つの道』（2002年）で、ループ量子重力理論と弦理論は異なる視点から見た本質的に同じ概念であると述べた。その著書では、ホログラフィック原理も支持した。一方、 『物理学の悩み』では、現代の理論物理学における弦理論の重要性を強く批判し、それが他の有望なアプローチの研究を抑制していると考えている。スモーリンは、弦理論には重大な欠陥があり、素粒子理論コミュニティで不健全な独占状態にあると示唆している。彼は量子重力へのアプローチの多様性を求め、スモーリンが考案したアプローチであるループ量子重力にもっと注意を払うべきだと主張した。最後に、 『物理学の悩み』は、科学の倫理とプロセスにおける論争の役割と多様なアプローチの価値にも広く取り組んでいる。

『物理学の悩み』が出版されたのと同じ年に、ピーター・ウォイトは『Not Even Wrong』を出版した。これは専門家ではない人向けの本で、その結論はスモーリンの結論と似ており、弦理論は根本的に欠陥のある研究プログラムであるというものであった。^[13]

スモリンの時間の性質に関する見解:

量子論と一般相対性理論は時間の性質に関してどちらも根本的に間違っているという思いがますます強くなっています。これらを組み合わせるだけでは十分ではありません。物理学の始まりにまで遡る、より深い問題があるのか​​もしれません。^[14]

スモーリンは量子力学が「最終理論」である とは信じていない。

私は量子力学が最終的な理論ではないと確信しています。私がそう思うのは、量子力学の現在の定式化について、納得のいく解釈に出会ったことがないからです。私はそれらのほとんどを深く研究し、真剣に考えましたが、結局のところ、現状の量子理論を本当に理解することはできません。^[15]

2009 年の論文で、スモーリンは次のような哲学的見解を述べています (イタリック体の文章は引用です)。

• 宇宙は一つだけです。他には存在せず、それに同型なものもありません。スモーリンは「時間のない」多元宇宙の存在を否定しています。他の宇宙も、私たちの宇宙のコピーも、その内部または外部に存在しません。サブシステムは、それが属するより大きなシステムを正確にモデル化できないため、宇宙内にコピーは存在できません。宇宙は定義上すべてであるため、宇宙の外にコピーは存在できません。この原理は、すべての点で宇宙全体の歴史と同型である数学的オブジェクトという概念、つまり科学的というより形而上学的な概念も排除します。
• 現実にあるものはすべて、瞬間の連続である瞬間に現実です。真実であるものはすべて、現在の瞬間に真実です。時間が現実であるだけでなく、現実にあるものはすべて時間の中に位置づけられています。時間を超えて存在するものは何もありません。
• ある瞬間に現実であるものはすべて、次の瞬間または未来の瞬間につながる変化のプロセスです。真実であるものはすべて、このプロセスにおける未来の瞬間を引き起こすか暗示するプロセスの特徴です。この原理には、時間は因果関係の側面であるという概念が組み込まれています。これを主張する理由は、未来の瞬間に世界のある側面を引き起こすか暗示することなく、ほんの一瞬だけ存在したものは、次の瞬間には消えてしまうからです。持続するものは、新たに変化したプロセスにつながるプロセスと考えなければなりません。ある瞬間の原子は、次の瞬間に異なる原子または変化した原子につながるプロセスです。
• 数学は、時間と特殊性を取り除いた、観察された規則性の一般化としての経験から導き出されたものである。この見出しの下で、スモリンは数学的プラトン主義から距離を置き、ユージン・ウィグナーの「自然科学における数学の不合理な有効性」に対する反応を示している。

スモーリンは、多元宇宙論に対する反対と同様の理由で、宇宙論に不可欠な創造主という考えを否定している。^[16]彼は宗教や神秘主義を明確に排除したり拒絶したりはせず、科学は観察可能なものだけを扱うべきだと信じている。^[17]彼はまた、人類原理にも反対しており、人類原理は「科学を行うのに役立たない」と主張している。^[18]

彼はまた、「開かれた未来のための原則」を提唱しており、これは健全な科学コミュニティと民主的な社会の両方の活動の根底にあると主張している。「(1) 公的な証拠に基づく合理的な議論が問題の解決に十分な場合、その問題はそのように決定されたとみなされなければならない。(2) 公的な証拠に基づく合理的な議論が問題の解決に不十分な場合、コミュニティは説得力のある公的な証拠を開発するための誠意ある試みと一致する多様な視点と仮説を奨励しなければならない。」(Time Reborn p. 265)

Lee Smolin は、 Through the Wormholeに定期的にゲストとして出演しています。

スモリンは、フォーリン・ポリシー誌の「トップ100公共知識人」リストで21位に選ばれた。 ^[19]彼はまた、メディアから「ニュー・アインシュタイン」と呼ばれている多くの物理学者の一人である。 ^[20] 『物理学の悩み』は、ニューズウィーク誌の2009年6月27日の「現代の本50冊」リストで17位に選ばれた。2007年に彼は理論物理学電子ジャーナルからマヨラナ賞を受賞し、2009年には「物理学の面白さを一般大衆に伝える並外れた功績」によりアメリカ物理教師協会（AAPT）からクロプステッグ記念賞を受賞した。彼はカナダ王立協会とアメリカ物理学会のフェローである。2014年には、マリーナ・コルテスとの共著で出版した作品でブカルター宇宙論賞を受賞した。^[21]

• 1997年宇宙の生命 ISBN  0195126645
• 2001年量子重力への3つの道 ISBN 0-465-07835-4 
• 2006年。物理学の問題点：弦理論の台頭、科学の衰退、そして次に来るもの。ホートン・ミフリン。ISBN 978-0-618-55105-7 
• 2013年。 『時間の再生：物理学の危機から宇宙の未来へ』。ISBN 978-0547511726 
• 2014年。特異な宇宙と時間の現実：自然哲学における提案、リー・スモーリンとロベルト・マンガベイラ・ウンガー著、ケンブリッジ大学出版局、ISBN 978-1107074064 
• 2019年、アインシュタインの未完の革命：量子を超えたものの探求、ペンギン・プレス。ISBN 9781594206191 

• ウォータールー大学の人物一覧

ウィキメディア・コモンズには、リー・スモーリンに関連するメディアがあります。

Wikiquoteにリー・スモーリンに関する引用があります。

• スモリンの出版作品の一部
• 弦理論の利点についてのスモーリンとブライアン・グリーンの討論、ナショナル・パブリック・ラジオ（2006年）より
• 「ユニークな宇宙」は 2012-01-10 にWayback Machineでアーカイブされています: スモーリンが多元宇宙に対する懐疑論を説明しています(2009)
• 真実に近づく：物理学の基本的な問題についてのスモーリンによるインタビューシリーズ
• YouTubeの「時間の再生: 時間の新たな理論 - 世界の新たな見方」 : スモーリンの王立芸術協会でのプレゼンテーション(2013)
• 数学系譜プロジェクトのリー・スモーリン