ライプニッツとクラークの時空論争を参考にした 物理量の定義と測定に関する考察
東京第一合成㈱ 小竹秀典
Consideration about Definition and
Measurement of Physical Quantity concerning the Leipniz-Clarke Correspondence
Tokyo Dai-ichi Gosei Co., Ltd. H. Kotake
1715年ころ行われたライプニッツ-クラーク論争は、時空論の古典のひとつである。それは「物体の存在そのものが時空を形成する」というライプニッツと、「絶対的な時空があって、その中に物体が存在する」というニュートンの考え方の論争である。ニュートンの考え方が物理学では主流であるが、前者の考え方も最近の宇宙論や統一場の議論で見直されているとの意見もある。これらに関しては哲学の分野では内井惣七やコペンハーゲン解釈（世界記述法や量子言語）が論じている。ここでは物理量の定義と測定という視点で整理して考えてみたい。
ライプニッツの考え方によると空間は状態、時間は事象の序列または変化と定義されるが、その測定は基準となる状態または変化現象との比較対照で行われるだろう。ライプニッツに言及したわけではないが、このことは過去数回の発表で示してきた。今でもニュートンの絶対空間と絶対時間による測定（これは絶対空間と絶対時間の定義そのものであるが）がどのようにして行われるのかは明らかではない。やはり基準となる現象と比較して測定するしかないのではないか。それならば運動の法則が成り立つ範囲での時空が絶対空間と絶対時間ということになり、測定ではニュートンもライプニッツも変わらなくなる。一般に定量的な測定は標準サンプルとの比較で行われるが、運動における等速度運動は標準サンプルみたいなものであろう。物理量の定義と測定が不可分なことは重要である。
ライプニッツの考えをもとに量子力学を考える。量子力学では時間と空間は直接測れるものではない。光の波長、粒子の軌跡から導き出される運動量やエネルギーをもとに計算されるものである。そこには原子や原子核のモデル（模型）があり粒子や波動の運動に置き換えられている。モデルは考え方の一つであり仮定である。従って時間と空間で表現されたシュレディンガー方程式の結果と実験との間に矛盾が生じるとモデルが見直される。これは時間と空間の定義が見直されるのと同じである。この種の議論は時空だけでなくすべての物理量に展開できる。
最後に助言を頂いた内海隆行、石川利久、関根優年の各氏に感謝します。
