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『現実への道：宇宙の法則への完全ガイド』は、イギリスの数理物理学者ロジャー・ペンローズによる現代物理学に関する一般向け科学書で、2004年に出版されました。 [ 1 ] [ 2 ]素粒子物理学の標準模型の基礎を網羅し、一般相対性理論と量子力学について論じ、これら2つの理論の統一の可能性について論じています。
本書は物理世界について論じている。19世紀の科学者たちが別々の分野だと考えていた電気と磁気といった多くの領域は、より根本的な性質の一側面である。一般向け、大学向けを問わず、多くの教科書ではこれらのトピックを別々の概念として紹介し、ずっと後になってからそれらの結合を明らかにする。本書『現実への道』は、このプロセスを逆転させ、まず時空の根底にある数学を解説し、次に電磁気学をはじめとする様々な現象がどのようにして完全な形で現れるのかを示す。
本書は1100ページ強で、最初の383ページは数学に割かれています。ペンローズの目的は、好奇心旺盛な読者に、本書の残りの部分を深く理解するために必要な数学的ツールを紹介することです。物理学は383ページで時空というテーマから議論に加わります。そこから時空内の場へと進み、古典的な電気力と磁力を第一原理から導出します。つまり、特定の種類の時空に存在すれば、これらの場は結果として自然に発生するということです。エネルギーと保存則はラグランジアンとハミルトニアンの議論の中で登場し、その後、量子物理学、素粒子理論、量子場理論の本格的な議論へと進みます。量子力学における測定問題については1章が割かれ、超弦理論は本書の終盤近くに1章、ループ重力とツイスター理論も同様に1章が割かれています。本書は、他の理論と今後の可能性を探ることで締めくくられます。
最終章では、ペンローズ自身の見解が反映されているが、それは理論物理学者の間で現在流行しているものとは異なる点がある。彼は弦理論に懐疑的で、ループ量子重力理論を好む。一方、彼自身の理論であるツイスター理論には楽観的である。また、以前の著書（ 『心の影』参照）で述べたように、物理学における意識の役割についても、物議を醸すような見解を持っている。
一般的な科学書としては珍しく、数学と理論物理学の演習問題が読者向けに用意されている。これらの問題は「非常に簡単」から「軽視してはいけない」まで難易度に応じてランク付けされている。初期版の序文には、解答はwww.roadsolutions.ox.ac.ukで公開されると記載されていた（序文、xxページ）。しかし、このサイトが最終的にオフラインになる前に、第2章と第3章の問題の解答のみが提供され、当時の博士課程学生ニコラス・アイルズによるものとされていた。[ 3 ]
ブライアン・ブランクによると：
物理学に一般的な関心を持つ数学者にとって、ペンローズの著書は自ずと推薦されるだろう。他の数学者も、理論物理学に数学的構成要素がどの程度浸透しているかを垣間見るだけでも、 『現実への道』をざっと読むことが有益だと感じるかもしれない。基礎物理学の最先端を説明しようとする競合する書籍は数多く存在する。ペンローズの著作を最近の著作のいずれかと比較すれば、書評家が『現実への道』を最高水準に引き上げようとする傾向が理解できるだろう。なぜなら、それはまさに他に類を見ないものだからだ。そして、それが私の最終的な推薦を容易にする。標準的な一般向け解説書と大学院レベルの教科書の中間のレベルで最新の物理学を学びたい人にとって、『現実への道』は唯一無二の書籍である。[ 4 ]
ニコラス・レザードによれば：
読者を愚か者扱いしないことが偉大な作家の資質であるならば、ペンローズは確かに偉大であり、この本がベストセラーリストにランクインしているのも当然である。[ 5 ]
リー・スモーリンによれば：
ペンローズは、自身が支持するアイデアの弱点や欠陥について、他に類を見ないほど正直に言及している。彼は、物理学者が自らのアイデアを積極的に宣伝することを学ぶ以前の時代、つまり、長所と短所を正直に説明し、アイデアと結果がそれ自体で語るに任せるのが倫理観であった時代を思い起こさせる。ペンローズの思考の中核にあるのは、量子力学を重力と統一するために修正する必要があるという彼の考えにつながる議論である。この考えから、彼は弦理論とループ量子重力などの競合するアプローチの両方を拒否する。それ以上に、彼は、物理学者が統一の問題に取り組む間、測定問題や量子重力などの根本的な課題を無視できるという、ほぼすべてのポスト標準モデル理論の支配的な仮定を拒否している。ペンローズの量子理論修正案が成功するかどうかはわからないが、弦理論がこれまで欠いていた特徴、つまりそれを検証するための実行可能な実験がある。[ 6 ]
ジョージ・ジョンソンはニューヨーク・タイムズ紙にこう書いた。
読み進めることができれば、物理学の全体像と、世界で最も独創的な思想家の一人の考えを包括的に解説したガイドブックとなるでしょう。これは、太陽から3番目の惑星に住む21世紀の人々が世界がどのように機能すると信じていたかを、厳密かつ包括的に理解するために、異星人の考古学者が研究するかもしれない本です。[ 7 ]
フランク・ウィルチェックによれば：
科学論文とみなされている『現実への道』は、多くの点で問題がある。理論物理学と宇宙論の最先端問題に関する実質的な議論を一般読者向けに提示することで、著者は詳細を提供したり、具体的な実験問題を取り上げたり、批判的に判断できる同業者に議論のレベルを合わせたりするという規律を自ら放棄している。ガリレオはこれを見事に成し遂げたが、当時はもっと単純な時代だったのだ！本書の最悪な部分は、高エネルギー物理学と量子場理論に関する章で、簡潔ながらも重大な誤りがいくつか含まれている。カビボ角はK 0の混合を支配するものではない。およびK 0中間子によって長寿命および短寿命のKsが生成される。電弱対称性の破れには別の方向はない。また、通常の超伝導体における類似の相転移と同様に、その対称性の破れ相転移では関連する無秩序は発生しない。要約すると、この注目すべき本には賞賛すべき点や得るべき点がたくさんあるが、最高水準で判断すると、『現実への道』は重大な欠陥がある。[ 8 ]