World Premier International Research Center Initiative
世界トップレベル研究拠点プログラム
Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe
カブリ数物連携宇宙研究機構

I

U I ASNEWSThe University of Tokyo Institutes for Advanced Study
東京大学国際高等研究所
FeatureDark Matter Study as a Bridgehead for New Physics Exploration
Round Table Dialogue Between a Philosopher and Physicists

45

No.

March 2019Kavli IPMU NEWS CONTENTS
Japanese

EnglishAnnouncement
Message from Readers

37

3

37

Announcement
Message from Readers

4

Feature38

Feature3

Dark Matter Study as a Bridgehead for New Physics
Exploration
Shigeki Matsumoto
9

Tea Break

43

What IPMU Stands For?
Alexander A . Voronov

10

12

Our Team

Robin Kooistra
Chiara La Licata
Hyunbae Park
Samantha SteverRound Table Talk

Workshop Report

Our Team46

Round Table Talk

61

Extremely Big Eyes on the Early Universe at Kavli IPMU
Alvio Renzini
John Silverman
28

30

Workshop Report

62

Workshop Report

64

Representation Theory, Gauge Theory and Integrable
Systems
Hiraku Nakajima

Tea Break

IPMUとは何の略語?

44

Dialogue Between a Philosopher and Physicists
Markus Gabriel
Hitoshi Murayama
Yasunori Nomura
27

新物理探査の橋頭保としての暗黒物質研究松本 重貴

アレクサンダー A . ボロノフ
ロビン・コーイストラ
キャラ・ラ リカタ
朴 賢培
サマンサ・スティーヴァー

哲学者と物理学者の対話
マルクス・ガブリエル
村山 斉
野村 泰紀

Workshop Report

初期宇宙観測のための超大型望遠鏡国際会議@Kavli IPMU
アルヴィオ・レンツィーニ
ジョン・シルバーマン

Workshop Report

表現論、ゲージ理論と可積分系
中島 啓

Workshop Report
Interdisciplinary Approach to Cancer Therapy
ピエトロ・カラドンナ
武田 伸一郎Interdisciplinary Approach to Cancer Therapy
Pietro Caradonna
Shin ichiro Takeda
32

News

66

News

35

Editorʼs Note

67

編集後記

36

Black Hole Shadow

68

ブラックホールシャドウ 池田 思朗

Shiro Ikeda

Shigeki Matsumoto is a Principal Investigator at the Kavli IPMU. He is atheoretical physicist working on particle physics and particle cosmology. After
having received his Ph.D. from Tohoku University in 2000, he held postdoctoral
positions at the Japan Society for the Promotion of Science, the Institute for
Cosmic Ray Research of the University of Tokyo, and the High Energy Accelerator
Research Organization (KEK). He became an Assistant Professor at Tohoku
University in 2007, an Associate Professor at Toyama University in 2008, and a
Kavli IPMU Associate Professor in 2010. Since 2017, he has been a Kavli IPMU
Principal Investigator. He received 2007 Particle Physics Medal: Young Scientist
Award in Theoretical Particle Physics.
松本重貴：Kavli IPMU主任研究員。専門は素粒子物理学理論、素粒子論的宇宙論。
2000年に東北大学から博士の学位を取得。日本学術振興会特別研究員、東京大学宇宙線研究所研究員、高エネルギー加速器研究機構研究員を経て、2007年に東北大学助教。2008年に富山大学准教授。2010年Kavli IPMU准教授、2017年
より主任研究員を務める。2007年度素粒子メダル奨励賞受賞。

Announcement
The March 2019 issue (No. 45) is our last for Kavli IPMU News. We have come along way with IPMU / Kavli IPMU since our first issue in March 2008. During thisperiod, IPMU / Kavli IPMU has achieved remarkable progress. We want to thank allof our readers and all who have supported us over the years.
EditorMessage from ReadersThank you to the Kavli IPMU for

I talked in Vol. 14 about how

the opportunity to interview yourthe Institute was born and heard

system at that time. Sometimes,

researchers. The Asahi Shimbun

from Robert Williams in Vol. 35 theoffice staff appeared in the magazine,

was lucky to snatch the chance tostory behind the scene about themaking it possible for readers towork with founding director Hitoshi

accelerating universe and the Hubble

capture a glimpse into the unique

Murayama shortly after he wasSpace Telescope. I miss the Kavli IPMU

and challenging administrative office.

relieved of his responsibilities, andNews, which remained the flagship

I was sad to hear the IPMU News

look forward to working with him in

public booklet of the Institute evenwill finish as a publication, but I

our new weekly education column.

in the era when the main stream

believe it will remain as a precious

Science and Medical Section ,of publicity is websites and SNSs. I

reference allowing people to see the

Asahi Shimbun

would like to express my respect toglorious achievements of Kavli IPMU

Ryutaro Ito

the chief editor Dr. Kenzo Nakamura

50 or 100 years from now. Currently,

and those who were engaged in the

I am working at the University ofin the Japanese national university

The cover of every issue of the

Kavli IPMU News, which was always

Tokyoʼs second WPI center, theKavli IPMU News carried the bigwith the Kavli IPMU, an Institute built

International Research Center forface of one of their researchers,

from scratch 10 years ago.
Professor Emeritus ,reminiscent of the Time magazine's
cover announcing 'Person of the

The University of Tokyo

Year'. Many people must have felt

Sadanori Okamura

Neurointelligence (IRCN). There, I will
inherit IPMUʼs challenging spirit andmake my mark in a different way
from the IPMU News.
Deputy General Manager,

his/her eyes looking at them fromthe bookshelf of the library of their

The (Kavli) IPMU News is a record

IRCN , The University of Tokyo

institutions. They could not helpof the institute's growth, full of

taking it in hand. The Kavli IPMU

memorable events and significant

News was in a perfect bilingual

research achievements. It has playedformat . Its content included thean important role in visualizing thethat Issue no. 45 would be the last

new results of forefront researches,

rapid development of IPMU, fromone. This is sad news

interviews with distinguishedzero to a highly visible internationalmagazine very much.

scientists, news, announcements

research center.

of various events, etc. In particular,

When I worked at the IPMUʼs

Midori Ozawa

I did not notice the announcement
I liked theHere is what I have thought of for
the Tea Break section.*pictures of the researchers newly

administrative office, we were asked

Professor, University of Minnesota

joined the Institute appeared on

to create a system specific to a WPIAlexander A . Voronov

every issue with brief introduction ofcenter. Our role was to make thetheir researches to demonstrate thecenter a paradise for researchers. The

growth of the Institute toboth inside

office staff were given opportunities

and outside.

to venture into uncharted territory* See page 9.

3

MessageFEATURE

Kavli IPMU Principal Investigator

Shigeki MatsumotoResearch Area： Theoretical Physics

Dark Matter Study as a Bridgehead for New
Physics Exploration

Where Can We Find New Physics ?
In past decades, people tried to develop

other mechanisms (or ideas) which are totallydifferent from what we have thought about thus
far. People have very recently started seeking new

the field of particle physics based on the so-mechanisms based on this consideration, but no one

called electroweak naturalness, namely how thehas yet succeeded in proposing a critical mechanism

electroweak scale (the energy scale creating thethat many people agree with.

electromagnetic and weak forces from more
fundamental ones; about the masses of the
weak bosons, W and Z, which mediate the weak

Uncovering the Nature of Dark Matter
Attracts Attention

interaction, 1011 eV = 100 GeV) should be naturally

Under these circumstances, people start taking

explained. In fact, many new physics scenarios sucha new strategy: developing particle physics byas supersymmetry, extra-dimension and composite

resolving the cosmic dark matter problem. Dark

Higgs have been proposed in this context, andmatter was proposed by Fritz Zwicky in 1934 inhave been and are still being tested by various

order to explain the motion of galaxies inside theexperiments and observations including the large

Coma Cluster, and its existence was established at

hadron collider (LHC). However, people havethe beginning of this century thanks to cosmologicalrecently started doubting this guiding principle,

observations such as the fluctuation of the cosmic

the electroweak naturalness, because new physics

microwave background. Its detailed nature, however,signals predicted by those scenarios have not beenis unknown. Moreover, it is known that no dark

detected there at all. To be more precise, the doubt

matter candidate exists in the standard model. As

is that, although the electroweak scale should bea result, once the nature of dark matter is clarified,naturally explained, it may be achieved by someit can be used as a bridgehead to launch out into

4

Kavli IPMU News No. 45 March 2019an exploration of new physics. In other words, theis more developed than the others. I would therefore

strategy is that we first determine the nature oflike to focus on this hypothesis and describe its

dark matter and then explore new physics beyond

present status and prospects in this article.

the standard model.
Next, let me summarize what we know about
dark matter. First, dark matter is electrically neutral.
In fact, dark matter can have a very tiny electric

Thermal Dark Matter Hypothesis
The thermal dark matter hypothesis is as follows:

charge, or O(1) charge if it is vastly heavy; howeverdark matter is an (undiscovered) elementary particle

we do not consider such special cases in this article.

and its abundance observed today was produced by

Next, dark matter has, at least, a non-zero mass andthe so-called freeze-out mechanism. In the

moves non-relativistically in the present universe;

freeze-out mechanism, dark matter is assumed tonamely its speed is much slower than that of light

be in chemical and kinematical equilibrium with thein the present universe. Third, its lifetime should bethermal bath composed of standard model particles

much longer than the age of the universe (13 billion

during a very early epoch of the universe. However,years). Moreover, dark matter hardly interacts withit eventually decoupled from the bath because theordinary matter like nuclei. Finally, as quantitative

reaction rate which was maintaining the equilibrium

knowledge, it is known that the averaged mass

becomes smaller than the expansion rate of thedensity of dark matter in the universe, which isuniverse. After the decoupling, the amount ofsometimes called dark matter abundance, is about

dark matter in the universe becomes constant,–30

2 x 10g/cm .

determining dark matter abundance today. Fig. 1

3

In spite of this knowledge, it is still difficult to
say that we have enough information about darkshows typical behavior of the amount as a functionof m/T, with m and T being dark matter mass

matter. For instance, even if we assume that dark

and the temperature of the universe, respectively.

matter is an elementary particle, its mass is merely
g andDark matter abundance is seen to coincide withthat of equilibrium when m/T ~ O(1), while it

10 g; namely there is uncertainty of fifty orders

deviates from the equilibrium at m/T ~ O(10) andof magnitude. Since such huge uncertainty makes

eventually becomes constant. This mechanism is

it impossible to perform a comprehensive searchalso applied to other phenomena of cosmologyof dark matter experimentally, we are currently(big-bang nucleosynthesis and recombination) andtrying to detect dark matter based on several

explains observational results successfully. Because

influential hypotheses such as the thermal darkof this fact, the thermal dark matter hypothesis is–55

predicted to be in a range between 10–5matter, axion, sterile neutrino, and primordial black

regarded as one of the natural hypotheses abouthole hypotheses. Among these, the search for dark

dark matter. When dark matter mass is around thematter based on the thermal dark matter hypothesis

electroweak scale, the thermal dark matter is called

Feature5

Figure 1. Typical behavior of the dark matter amount (the ratio of the number density of dark matterto the number density of radiation). Here, m is the mass of the dark-matter particle and T is thetemperature of the universe, both expressed in units of energy.

WIMP (Weakly Interacting Massive Particle), andnumber is nothing but a charge associated with

it is intensively discussed in various new physics

a force, for instance, the electric charge of the

scenarios beyond the standard model.

electromagnetic force. Dark matter is electricallySince thermal dark matter is assumed to be

neutral as mentioned above, and it should not carryin equilibrium in the early universe, it inevitably

a charge of the strong interaction, a color charge;

interacts with standard model particles. The

otherwise it would already have been discovered

detection of the thermal dark matter relies on thisby various experiments. As a result, the quantum

fact, and the important question here is which

numbers we should focus on are those of the weakstandard model particle the dark matter interacts

and gravitational forces. The quantum number

with. The strategy of dark matter detectionof the weak force is called a weak charge, while

depends strongly on the answer to this question.

one of those of the gravitational force is a spin.

Hence, the thermal dark matter is classified based

Another quantum number of the gravitationalon its quantum numbers in order to search for it

force is nothing but mass, and it is determined

systematically and comprehensively. The quantum

by requiring that the abundance of dark matter,

6

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

Figure 2. Classification of the thermal dark matter and the most efficient detection method for each case.

which is computed after fixing its weak charge

charges. Next, if we restrict ourselves consideringand spin, coincides with the result of cosmologicala renormalizable theory to guarantee enoughobservation. In other words, the mass becomes amagnitude of interactions between dark matter andderived quantum number.

standard model particles, the spin of dark matteris restricted to be either 0, 1/2, or 1. Thanks to theClassification of Thermal Dark Matter
This classification is summarized in Fig. 2. First,

nature of the relativistic quantum field theory, once
the weak charge and the spin of dark matter are
fixed, all interactions between dark matter andthermal dark matter has a weak charge in thestandard model particles are uniquely determined,

unit of 1/2, namely, 0, 1/2, 1, …. There is, however,which allows us to discuss physics of the thermal

an exception: dark matter may be described bydark matter quantitatively.

the mixing (linear combination) of states whichhave different weak charges. Within the familiar
electromagnetic dynamics, it corresponds to the

How to Find Thermal Dark Matter
Based on Its Classificationcase that we consider the particle whose electric

The above classification of thermal dark mattercharge is given by the mixing of, e.g., 0 and 1. Of

has indeed been proposed by us (researchers

course, such a mixing occurs only for the weak force

studying particle phenomenology at the Kavli IPMU),

because of the electroweak symmetry breaking,and we are now comprehensively studying how

and never occurs for other forces. As a result, dark

dark matter in all the categories can be detected

matter can be classified into three categories: it hasin the near future based on various collaborations

no weak charge (neutral under the weak force),with experimental and observational researchers.

has a non-zero weak charge, or has mixed weakSome results of our study concerning the type of

7

Featureexperiment, seeming to be the most efficient for
detection in each category, are also shown in Fig. 2.

the most attention after the discovery of the Higgs
boson, and thus detecting the TeV scale dark matter

First, in the case where dark matter has mixed

is now regarded as an urgent issue of particle

weak charges, the scattering cross section between

physics. In addition, some new physics models

dark matter and a nucleus is always predicted to

predict dark matter having a non-zero weak charge

be large, for its origin is the same as those of theis produced not only by the freeze-out mechanism

mixing. As a result, direct dark matter detection

but also by some other non-thermal ones. In suchin underground laboratories is very efficient forcases, the mass region around the electroweak

detecting such dark matter, and indeed many

scale also becomes important to search for. The

experiments are now being conducted aroundfuture LHC (HL-LHC) and lepton collider such as

the world. Moreover, various future projects suchthe international linear collider (ILC) experiments

as the XENONnT, where it was decided that thewill play an important role in searching for such

XMASS group (in which some of our colleagues inelectroweak dark matter.

*1

our institute are involved) would join, have been

Finally, we consider the case in which the thermal

proposed and approved. When dark matter isdark matter is neutral under the weak force. Whenactually in this category, it will be detected in thethe spin of dark matter is 0 or 1, its scattering crossnear future.

section off a nucleus is predicted to be large in

Next, when dark matter has a non-zero weakgeneral. Hence, the direct dark matter detection ischarge, its mass is generally predicted to be inagain efficient, as in the case of dark matter having

the TeV scale, which makes difficult to detect it

mixed weak charges. On the other hand, when thein the near future at collider experiments. On thespin is 1/2, the scattering cross section does notother hand, we pointed out that its annihilationnecessarily become large. In particular, when darkcross section is significantly enhanced thanks tomatter interacts mainly with leptons (leptophilic

the Sommerfeld effect,*2 which makes indirect

dark matter), mainly with the Higgs boson by thedark matter detection very efficient. In particular,

pseudo-scalar coupling (CP violating Higgs portal

the observation of gamma-rays from Milky Way

dark matter) or is lighter than the proton (light*3*4

satellites by the CTA collaboration is expected
to play an important role; however, in order tomaximize its sensitivity, we also need to know
precisely how dark matter is distributed in eachsatellite. Fortunately, this problem will be overcomeby the PFS project at the Subaru telescopeorganized mainly by Kavli IPMU. Moreover, whenthird generation direct dark matter detection
experiments such as the DARWIN project,*5 thesuccessor of XENONnT, become available, it will
be possible to detect the TeV-scale dark matter.
Here, it is important to address the fact that such
TeV-scale dark matter is predicted by the so-called
anomaly mediated SUSY breaking scenario*6 (PureGravity Mediation model, etc.), the one attracting

8＊1

XENONnT is a direct dark-matter search experiment to be conductedat the Gran Sasso underground laboratory LNGS in Italy, using 8 tonsof liquid xenon. The experiment aims at detecting dark matter particles
through measurement of nuclear recoil events due to scattering of
dark-matter particles with xenon nuclei.
＊2
The Sommerfeld effect is the effect in which a long-range force
between the initial-state particles significantly changes the inelasticscattering cross section between them compared to that withouta long-range force. It is known that if the dark matter particle issufficiently heavier than the particles that mediate the weak force (Wand Z bosons), it will act as a long-range force for dark-matter particles
and significantly enhances their annihilation cross section.
*3
Among satellite galaxies, those called dwarf spheroidal galaxies
have particularly low luminosity and small mass. As their masses are
considered to be dark-matter dominated, they are included in the main
objectives of dark-matter search with gamma-ray observations.
*4
CTA（Cherenkov Telescope Array）is a gamma-ray observatory in the
20 GeV~100 GeV gamma-ray energy region.
*5
DARWIN (DARk matter WImp search with liquid xenoN) is a direct
dark-matter search experiment using 50 tons of liquid xenon.
*6
One of the supersymmetric models which has attracted particularattention since the discovery of the Higgs boson. It is known as thesimplest model that, while accounting for the Higgs mass and being
compatible with grand unified theories, is free from the problems
which often arise in supersymmetric models, i.e., the problems related
to flavor and cosmology.

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

dark matter), most of their parameter regions are

precision measurements of rare Higgs boson decays

experimentally uncharted and new methods thatwill become important.

are different from those we have considered so
far are required. For former two cases, dark matterproduction (mono-photon process, etc.) and theprecise measurement of the Higgs boson in future

Conclusion
In conclusion, people are currently making great

lepton colliders such as ILC will play an importantefforts to look for a new physics scale in particle

role. On the other hand, for the light dark matter,physics after the completion of the standard modela new light mediator (a scalar or vector particle)(discovery of the Higgs boson) and non-observationis also predicted in addition to dark matter itself

of new physics signals. Clarifying the nature of dark

because of the nature (renormalizablility) of thematter is certainly expected to play an important

relativistic quantum field theory. High luminosity

role in this context. As mentioned in the latter halfcollider experiments such as Belle II and various Kof this article, in recent decades, closer collaboration

meson experiments are mandatory to detect such

between theorists and experimentalists in various

light but very weakly interacting particles. Recently,

fields has never been more crucial than it is today.

it has also been pointed out that the Higgs boson

The Kavli IPMU provides an ideal environment under

decay to a pair of mediators can be an importantthese circumstances and I will continue to vigorously

method for dark-matter search. In this case,develop such dark matter studies.

Tea Break :What IPMU Stands For?
There is an anecdote that the remarkable German mathematician and mathematical physicistof the late 19th and early 20th centuries David Hilbert once said, upon hearing that one of his
students had dropped out to study poetry: "Good, he did not have enough imagination to becomea mathematician.
We would like to appeal to your imagination and announce a competition for the best suggestion
on how someone unfamiliar with the meaning of the abbreviation IPMU could guess what it stands
for. For instance,

FeatureThe Institute for the Pretty Much Unknown,
The Infrared in Physics and the Mathematics of the Ultraviolet ...
We will post the best answers on the Kavli IPMU website and on a poster in the tea hall, making iteven more appropriate for the Tea Break rubric.
(Contributed by Alexander A . Voronov)9

Our Team

Robin Kooistra

Research Field: Astronomy

Postdoc

The intergalactic medium (IGM) in large-scalefilaments plays an important role in the formationand evolution of galaxies. My interest lies in studying
the properties of the IGM gas and how it affects
the galaxies within the filaments, as well as theconnection of the large-scale structure to theunderlying cosmology. Through simulations I makepredictions for observations of the IGM targeting

21 cm in the radio) or in absorption through Lyman-emission lines of neutral hydrogen in emission (i.e.,alpha forest tomography.

Chiara La Licata

Research Field: Experimental Physics

Postdoc

My primary interest focuses on experimental
high energy physics, in particular on using indirectprobes for discovering or constraining the existenceof particles beyond the Standard Model. I am
currently a member of the Belle II experiment, andin the last three years, I have been deeply involvedin the development of the radiation monitoring
system to protect the silicon vertex detector. The

commissioning of the monitoring system and prepare

first run of Belle II is about to start. I will follow theto look at the first data.

10

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

Hyunbae Park

Research Field: Astrophysics and Cosmology

Postdoc

I work on modeling of the Temperature Anisotropy
in the Cosmic Microwave Background induced by the
kinetic Sunyaev-Zelʼdovich (kSZ) effect. The kSZ signal
has information about spatial distribution of ionized
IGM (intergalactic medium) in the space. It tells us
about how ionization spread from galaxies during
the epoch of reionization and how the gas density
field evolved after the reionization.

Samantha SteverResearch Field: Astronomy

Postdoc

During my PhD at IAS in Paris, I studied the effectof cosmic rays, which create a parasitic signal on thesensitive detectors used for modern space missions. I
measured a semiconducting bolometer to determine
the nature of the detectorʼs thermal and electricalresponse to radiation. As a postdoc at Kavli IPMU, I
am expanding my study of this problem to LiteBIRD

polarization modulator (half wave plate), its coupling

using experimental and modelling techniques. I willwith the detectors, and the effect this has on thealso examine other systematic effects arising from the

B-mode signal.

Our Team11

Round Table Talk:

Dialogue Between a Philosopher and Physicists
Markus Gabriel

Professor, Director of the International Center for Philosophy, Bonn University

Hitoshi Murayama

Kavli IPMU Principal Investigator, and Professor, UC Berkeley

Yasunori Nomura

Kavli IPMU Principal Investigator, and Professor, UC Berkeley

Physicists Talk about
What Science Is
Murayama: I would like to thankMarkus for joining us for thisconversation shortly after yourlecture.＊1 In our earlier conversation
you pointed out that, precisely
speaking, what people usually
attribute to Popper is not what heactually said. So, one thing we can gofor is to repeat my understanding of
how science is defined according to
Popper, though it might not be what
Popper actually said. Then, we candiscuss what is your real response
is on this definition. Is that the rightthing to talk about?
Gabriel: Why not? That makes sense.
Murayama: So, first of all, we arescientists and we have been taught
in a specific way what science isabout, how it should be conducted,
and sometimes we find it very
constraining. That sort of the narrow
definition, which we normally＊1

On June 11, 2018, Markus Gabriel gave atalk entitled Science and Metaphysics at
Kavli IPMU and IRCN joint seminar held at theFaculty of Medicine Experimental Research
Bldg., on the University of Tokyoʼs Hongo
campus. This round table discussion was held
after the joint seminar.

12

Markus Gabriel

Hitoshi Murayama

attribute to Popper and whichscientists agree, is not really what wewould like to do sometimes, especiallywhen we talk about big questions
about the universe and so on. So,thatʼs why I would like to get yourinput on what we think the definitionof science is in a traditional sense andwhat kind of other thinking is goingon in the philosophy of science in thepast and what your take is on thisquestion. So, thatʼs one thing we cantalk about.
Nomura: In fact, Hitoshi, do you andme completely agree? Maybe not.
Murayama: Yeah, weʼll see.
Gabriel: Maybe both of you try to juststate what you think science is, andthen I map this onto a philosophicalconceptual space.
Murayama: Okay. Here is, I think,what I was taught in elementary
school what science is about. The

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

Yasunori Nomura

science is about trying to understandthe phenomena around us. To
understand this, of course we needto take quantitative data on what ishappening around us, and once wehave quantitative data, you come up
with a theory that tries to explain
those data.
Once you have a theory that is
successful enough to explain all
the data youʼve got, then you start
making further predictions out of thetheory and then confront new set ofdata to see if those predictions willagree with the new set of data, and ifthey donʼt, you say, Aha, I falsify thistheory, and this is the process, which
we were taught, I thought by Popper,
as the definition of science.
Now, if it does succeed to explain
the new set of data, then you say,
Okay, my theory is consistent withdata. I would never say my theory

is true. Then, you repeat the processuntil you hit the point that is again
falsified. Then, you change yourtheory and then try to, again, address
all the data we have explained before
to see if that success is still retained,
and if it is, then you make further
prediction and then start taking
data again and compare that to thedata to see the theory is still right orwrong. Again, you never say itʼs righteven if it is consistent with the data.
You only say itʼs wrong if it does not
explain the data, and then you try
to expand the theory further. This is
the process we are taught of what
science is about.
Nomura: I think that’s agreeable.
I think no scientist can say that I
disagree.
Murayama: Okay. Maybe some twist?
Nomura: Yeah, small ones. One
thing is that you said we never say
something is true. Indeed, people
sometimes make a statement like
Newtonian Dynamics is wrong
because of the fact that thereal dynamics is, at least, special
relativity. I think such a statement ismisleading. Of course, this is a kindof language issue and in scientistʼs
approach, it doesnʼt matter. I mean,
we donʼt care if someone wants
to say that Newtonian dynamics iswrong because of special relativity,or if someone says that Newtonianmechanics is true because it explains
phenomena very well in a certain
regime. The fact is that you must first
define the word true. We can use
this word to mean contemporary
truth, and then Newtonian dynamics
was certainly true, at least in the
19th century. Similarly, we can use
the word to mean true in a certain
regime for all practical purposes. In
this sense Newtonian dynamics is stilltrue now.

Anyway, I think the basic attitudeof science is always like that. We
donʼt care any language issues, aslong as we understand what we aretalking about. In this case I donʼt care
if you say the theory is true or wrong.
The fact is only that the theory
applies in a certain regime incertain precision. In some extreme
cases, however, it may become
obvious that the theory is simply anapproximation of another theory̶
in the case of Newtonian dynamics
the special relativity̶and then wemust consider this new theory if wewant to describe these cases. To me,
this way of thinking is one way todefine science. In this sense, scienceis very operational. Having said that,the definition of science, at least
natural science, also includes theprocess of trying to explain the same
set of data by the smallest number ofassumptions. In fact, this last point isimportant because otherwise you canjust list all the data to describe Natureand call the list a theory.
Murayama: Thatʼs right. You can have
one theory for every single data.
Nomura: Yes, that is the worst formof theory. Then you try to minimize
the number of assumptions fromthere, and then your theory will
have an explanatory power. Sucha theory usually makes predictions,
namely it does not only reproduce
what you already observed but also
something else̶as Hitoshi said; Iʼmjust repeating it here̶and then you
do experiments and confirm thesepredictions.
A problem is that some people
have gone too far. They say that only
if all these processes are completed,say within the time scale of 10 or 20
years, then the theory can be called
science.
Murayama: Hopefully, within 10

years.
Nomura: I totally agree with the basic
attitude, but the question is that oftime scale. This is, for example, anorigin of the statement that string
theory is not science. I do not agree
that the definition of science includes
the condition that all these cycles
must be completed within a certain
time. Falsifiability we talk about
should not be like this. Whether
a theory is science or not should
be determined if it is in principle
falsifiable̶especially if the theory
has a reasonable chance to be true
̶though we should of course keep
trying to see if there are predictions
that can be tested in shorter timescales.
Gabriel: That indeed seems to be a
deep disagreement, and thatʼs very
interesting but itʼs a difference.
Nomura: Yeah, the difference is evenamong scientists.
Of course, if someone says that
I donʼt want to invest my time forsomething whose confirmation timescale could be 100 years, thatʼs fine.
Itʼs their decision, and I donʼt have any
objection. But I strongly disagree withthe statement that people working
on things that might take long time
to confirm are not scientists, thestatement that some people actually
make. The statement is, in fact,
dangerous because no one reallyknows future technical advancement
and also some other predictions may
be found which can be confirmed ata shorter time scale.
Murayama: As you know, I
sometimes made such a criticism
myself but that was not about string
theory itself but more about thepeople who were doing it because
they have the attitude that they donʼtneed to bother making predictions
or test them, and thatʼs the attitude I

13

Round
Table

was deadly against because then thatʼs
not a scientific attitude. Itʼs not thesame thing as calling string theory
not science but rather calling certain
attitude of people doing string theory
nonscientific. I made that distinction.
Nomura: Okay, good. Then I might
have misunderstood you at somepoint. But I would still say that eventhings people whom you criticize
are doing are not worthless efforts
as humanʼs activity̶it is, at least,
mathematics. In general, I believe
we must be extremely careful indismissing others or what others are
doing.
Murayama: Another thing about̶
I think what we are taught not insort of the textbook way but on theway we are doing research̶is about
the quality of theory, namely, that
we highly value theories, which are
more universally applicable, a broader
range of applicability.
We value theories that look more
beautiful and, of course, we canʼtreally define what we mean by
beautiful, but there is some aesthetic
sense of it, and we also value theories
that are useful, and in the case ofstring theory, it had not been verified
experimentally in a way we normallyspeak of but has been incredibly
useful in spawning new ideas andthat also created a new connection
to mathematics and so on.
So academically, there was a very
fruitful ground to conduct research.
Thatʼs another quality we value. So,
in addition to this narrow definitionof science we were taught, there arethese additional qualities. Somehow
we got sort of engrained why weactually keep doing research andwhat we aim for, and thatʼs a difficult
aspect we can define in terms ofwhat is science.
Nomura: Yeah, this may be

14complicated. At this point we are
not precisely defining science in sucha way that Markus can comment
precisely, but this may be the natureof the issue̶I mean, it may have a
lot of aspects like Hitoshi mentioned.
And some of these aspects aredifferent from what we were talking
about when we discussed falsifiability
etc. But anyway, listening to all thesethings what would you say?
What Science is–Philosopher sView
Gabriel: I think that you arehighlighting an important part ofthe scientific activity. So clearly,
there is a success criterion as well as
an overall legitimacy criterion. The
overall legitimacy criterion is what
you call falsifiability in principle ortestability in principle, right? Science
proceeds by making claims about
the universe that can be tested. If weassert something that is in principle,
or in virtue of the meaning of theterms employed in the statement,
beyond the reach of any instrument
we use for measurements, we simply
make no statement at all about theuniverse.
Nomura: God exists is a good
example.
Gabriel: There are other things too,such as life is a dream. The ideathat reality might not be at all what
it seems to us is also not a scientifichypothesis, as science minimallyrelies on the availability of data. If
data were not even data, we could
not proceed scientifically to establish
anything.
If I tell you that life is a dream,
there is of course a testable
hypothesis available too: how long isthe dream and so on. If I then replythat life might be something evencrazier, such as a nightmare in the

Kavli IPMU News No. 45 March 2019mind of an immaterial demon, thishypothesis would easily explain all
the data. However, there are infinitely
many other hypotheses which explain
all the data in one fell swoop.
Nomura: Yeah, and this is the theory
no one canGabriel: Itʼs a very simple theory. Itʼsextremely elegant. Itʼs very universal.
But there must be a little bit moreaction here because there are some
non-falsifiable things that are kosher.
For instance, if Iʼm conscious and I
think Iʼm conscious, then that is not
falsifiable. To be conscious and to
think that one is conscious meansthat one is right. Not everything thatis not falsifiable is problematic andunscientific. Otherwise, we could notformulate the criterion of falsifiability
itself.
So, I can be wrong about the statethat I am in. I can be wrong about
the neural support of consciousness,but not about the fact that I am
conscious right now. Being aware andbeing aware of being aware are thesame thing, so there is no falsifiability
gap, but that is alright. Therefore noteverything which exists is the objectof a falsifiable investigation.
Nomura: Okay, there may besomething more here.
Murayama: But when you talk to me,
if I respond, then you can tell I am
conscious.
Gabriel: Yes. Exactly! That can be
wrong.
Murayama: That is the external test.
Gabriel: Yes, thatʼs the external test.
There is an external test and itʼs also
very important that this fact about
consciousness, which I mentioned, isgrounded in the brain. If there wereno relations between consciousness
and the brain, we should conclude
that there is something wrong withthinking that we are consciousbecause then we would havesomething that is not falsifiable
and not grounded in anythingthat is falsifiable. Hence, there is adeeper relation between existence
and falsifiability, maybe even a very
deep one. So, thatʼs the in-principle
criterion. I think thatʼs kind of fine.
However, I will be careful as aphilosopher and letʼs see how thismaps onto science. Scientists are very
used to thinking of the in-principle
criterion and the success criterion.
The one is dynamic, the other one
is more static. There is the dynamicside of theory change, the activity ofadjusting to incoming data and thenchanging the model where necessary,and then there is a more generalcriterion, the demarcation problem
as we call it in philosophy of science:falsifiability as an answer to thequestion what makes an investigationa part of science.
Nomura: Such in-principle falsifiability
is, at least, necessary.
Gabriel: Yeah, necessary. Not
sufficient.
Nomura: to eliminate theories likeGod exists
Gabriel: Yeah, stuff like that.
Nomura: or like Fossils of dinosaurs
were made by UFO .
Gabriel: The demon stuff, yeah, stuff
like that, like demons.
Nomura: Yes, your demon is a good
example too.
Gabriel: There are infinitely manysuch examples.
Discussion about
Underdetermination
Nomura: Yeah. Using the falsifiability
criterion more than that, however, isdangerous, which some people aredoing and Iʼm against. I also want totalk about your underdetermination
which you mentioned in yourtalk. You, as a philosopher,thought about this, but I was also
thinking something like that, likeunderdetermination.
Gabriel: That is what we callunderdetermination
Nomura: For example, Hitoshi said
that I am conscious̶you must
know I am conscious, right? But I
donʼt know! Why? Because I donʼthave his consciousness. I donʼt reallyknow.
Murayama: But you have seen myfunction. I responded to your function…
Nomura: Oh, yeah, but that may
only be a function, right? I could saythat only I am conscious and what
I see as Hitoshi is just a function.
However, because similar responses
are obtained from Hitoshi as thosefrom myself, the simplest assumption
is that these two are both conscious.
In fact, this is exactly how science
goes. Namely, although I cannot
exclude the possibility that only I
am conscious and youʼre like, forexample, demons,
Gabriel: Or everyone is zombie...
Nomura: I cannot exclude such a
possibility, but I donʼt need to think
about it in doing science. Making
this kind of assumptions is a very
fundamental part of the definitionof science, which you probably agree.
Gabriel: No doubt. But hereʼssomething where I would introduce
maybe a more cautionary way of
speaking and then letʼs see what
you have to say about this because
we got into a discussion about. So, I
would stick to a picture where there
really are facts . Now, hereʼs why.
Murayama: So, the fact is the samething as truth ?
Gabriel: Yes. Let me define this a bit
more.
Nomura: Yes, what you talked about

in your talk – yeah.
Gabriel: I donʼt think of truth as
representational, so I donʼt think thattruth is a relation between a theory
and reality or a statement and a fact.
I think of a truth as just a fact.
Murayama: Okay, so thatʼs somethingthat exists.
Gabriel: Yes. Exactly!
Murayama: Whatever the definition.
Gabriel: Yes, exactly. Thatʼs how I
think about a truth. For instance,
when I say itʼs a truth that Iʼm here
and stuff like that, or itʼs a truth that
there are more than two people inthis room, with everything ( people ,room , in , etc.) well defined
Nomura: Yeah, you have to define
what the people and so on.
Gabriel: Sure. But hereʼs a view that,
I think, cannot be correct. A viewaccording to which once all the terms
are well defined, there is never a fact.
That canʼt be true, right? Because
once your terms are well defined,
either things are as presented or not.
So, imagine I tell you exactly what
I mean by an elementary particle,
which is hard enough but okay, thenthere is going to be an answer to thequestion whether in a well-delineatedspace-time region, there is an even or
odd number of certain molecules, say.
Letʼs take an even simpler question.
I mean thatʼs hard but Iʼll make it
simpler. Letʼs take a random arm of
the milky way, define a precise timeslot for it, and now there is either aneven or odd number of stars in thatpart of the milky way.
Nomura: After you define the star.
Gabriel: We assume that we fully
settled the meaning of star on thebasis of astrophysics.
Murayama: Which is hard to answer
but anyway.
Gabriel: Itʼs super hard.
Nomura: Practically. Weʼre not talking

15

Round
Table

about a practical issue
Gabriel: No. Some of those might be
impossible to answer, even when welldefined.
Nomura: Do you think so? This isindeed a big question. It is exactly
related to your theme, totality etc.,namely whether there is somethingthat is not answerable in principle.
Gabriel: Exactly. I have to think about
that. Maybe for no good reason, but
my bet is that there would be.
Take black holes, you had said very
interesting things about black holes
yesterday,＊2 anyhow some regionsof the universe, meaning the object
under investigation by physics, aresuch that it might indeed be thecase that there are properties inthat region that we can never figureout because, for instance black
holes, given that they suck all theinformation in and none comes out,
and if itʼs true, which is questionable
̶you made very interesting points
about that in your talk̶but if itʼs true
then physics cannot know anything
about the region of the universe
where no information comes out.
Then clearly there are physical facts
that physics cannot discover.
Quantum Mechanics andPhilosophy Seem to Have
Interesting Relation
Nomura: Then, such objects should
simply not be included, even in thelist of things to describe.
But the issue, in fact, is evendeeper. Here is the view I always
have had. An important problem
in quantum mechanics is that ofa measurement. Usually we think＊2

On June 10, 2018, Y.N. spoke on Beyond
the Universe and Gabriel on Universe,
World, and Reality at a public lecture hosted
by Kavli IPMU. There was also a dialogue
between the two lecturers; see Kavli IPMUNews No. 42, p. 19.

16

we can solve it by the concept of
information amplification in many
worlds̶by the way, this information
amplification has potentially very
interesting implications for whereconsciousness is, which we cantalk about later̶but to actually
implement it we always assume theexistence of an external object thatis observing the system. In classicalmechanics, this is not too much ofa problem because you can define
everything precisely, for example as akind of computer simulation, but inquantum mechanics the existence ofan external thing making some sortof observation is deeply ingrained in
its formulation.
So, quantum mechanics applies
to a subsystem̶everybody agrees
that it works perfectly then̶butwhat scientists really wanted is tofind a framework which includes
external observers, namely fullthings including such observers.
But your philosophy says that sucha framework might not exist. The
theory might be consistent without
it. I think this is quite possible. Maybe
physics can do in principle is only totalk about subsystems.
While I think it quite possible, usual
scientists donʼt think that way, whichis striking. Having said that, I would
say that the only way scientists canreach that conclusion, if we could
reach, is asymptotic. In fact, this isquite a general phenomenon. A
proof of a theory in naturalscience does not go like that inmathematics. You just have to keepincreasing your confidence about thetheory, in some sense by lowering theconfidence for alternatives.
Murayama: empirical science
Nomura: Yeah.
Gabriel: Thatʼs why it is empirical.
Nomura: Yes, thatʼs why the only way

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

for scientists to reach this conclusion,or confirm Markusʼs view, is to try
to build a theory including external
observers and keep failing it. Thisis the only way science can reach
there.
Murayama: Thatʼs right. I agree withthat.
Gabriel: Yes. I agree with that too
and I think that this is why this modelthat I give, of the no-totality view,might be a very good descriptionof what science is doing because
science at most is reaching for totality
asymptotically, and it keeps failing inthat respect but in very specific ways.
Science as an epistemic virtue isthe degree of distance between an
impossible ideal and its capacity tonevertheless approach it, so scienceis, if you like, searching for thebiggest natural number. Well, there isno such thing. You will never find it,right? But nevertheless, as it does so,
it finds always more numbers. It adds
and adds, so itʼs a very successful
operation, even though it defines alimit that cannot be reached by thenature of that limit.
Nomura: This analogy is interesting.
But I want to be a little more careful
about my view. If the world wereclassical, then I think I might havetotally opposed to your thought.
Gabriel: Yeah, of course we can cometo it, right.
Nomura: So, it is very interesting thatquantum mechanics, which looks
like a very physics thing and is not atheory of philosophy per se, seems
important. Quantum mechanics isreally affecting how I think about
the nature. Because of quantum
mechanics, I feel that what Markus
says might be true, although I
certainly canʼt be conclusive.
Murayama: Can you elaborate onthat?

Nomura: Okay. Although I still thinkthat even a quantum world mightultimately be described internally,at least the issue is there. In the
Copenhagen way of thinking, forexample, to test a prediction you
have to make a measurement.
Usually you just say that sucha measurement is described bydecoherence.＊3 Suppose you havea quantum state which is an equalsuperposition of spin up and spin
down, and you interact with it. The
initial state is then the product of
you not knowing the spin statetimes the spin up plus down, andafter you interact with the spin, thestate becomes a superposition ofspin up and you think the spin is
up and spin down and you think
the spin is down. Then you may
write down the result on a piece of
paper, which further amplifies theup/down information, and so on. But
at which point did you really make ameasurement? To elucidate the issue,
suppose we have only two degrees
of freedom, a spin and me. Let us, forsimplicity, refer to my mental statefinding spin up as A and my mental
state finding down as B. Then you
could say that the state after theinteraction is̶this is nothing otherthan von Neumann measurement
̶equal to up A plus down B,
and you may think that you havemeasured spin up or down. This iswrong.
Murayama: Yeah, because it can still
be either way.
Nomura: No. Not in that sense.
Murayama: Oh, not in that sense?
Nomura: No, the conclusion is more
fundamentally wrong because you
can write down exactly the samestate as (up + down) times (A +B) plus (up – down) times (A – B)
, since the cross terms cancel. Then

you might say that the measurement
was done in the x direction, rather
than in the z direction.＊4 A standard
answer to this question of what
measurement you made is that it isdetermined through a succession
̶not just a single interaction̶ofprocesses: for example, I also write
down the result in a note, somebody
reads it, and so on. Namely, themeasured information is theinformation that is amplified in thesense that many people can share it.
Incidentally, you cannot sharethe entire information about asubsystem because of the no-cloning
theorem of quantum mechanics.＊5
Only an exponentially small amountof information can be shared bymultiple entities, and if this sharing
happens you say that the information
is classicalized. But at what point
does this really occur? Maybe you
always need some external entity,
or a sufficiently large amount of
amplification may be enough to claimthat things are classicalized. In thelatter case we donʼt need to go as
far as no-totality, but we donʼt reallyknow.

Where Is Consciousness?

Nomura: But it is still true that things
become classical only after someamplifications. And, since our thinking＊3

process in which quantum coherenceof a state ̶the origin of strange quantum
behaviors ̶ is lost from the system due to its
interactions with environment. This makes thesystem appear classical.

＊4

In quantum mechanics, a spin can takeonly two independent states, which one cantake to be "up" and "down." These are thestates which, when the z-component of theangular momentum is measured, give definite
answers: +1/2 and -1/2 in certain units. An
intriguing thing is that the states which givedefinite answers when the x-component ismeasurement are given by "superpositions"of these two states: (up plus down) and (upminus down), giving the x-component to be
1/2 and -1/2, respectively.

＊5

In quantum mechanics, full information
contained in a quantum state cannot be
copied faithfully. This results from the factthat any operation in quantum mechanics
acts linearly. Suppose there is a copy machinethat converts a spin up into two up's ̶which we write as (up)^2̶ and a down into
(down)^2. Now, imagine that we send asuperposition state (up + down) into this copy
machine. Since the action of the machinemust be linear, this produces the state (up^2+ down^2), which is not a copy of the originalstate, (up + down)^2, since the information
about interference terms is dropped. This
obstruction for duplicating information does
not occur in classical mechanics, which does
not have the concept of a superposition.

17

Round
Table

is probably classical̶we are nothaving a superposition thinking ̶
the question of where consciousness
is might be answered only after
such amplification, and in this sense
consciousness may involve somethingoutside a brain because the brain isinteracting with a lot of things. This iswhat I meant to say in passing earlier.
Gabriel: Iʼm very happy with whatyouʼre saying.
Nomura: Things become classicalonly after information amplification,
but how much amplification you
need? This may be a quantitative
question associated, for example, withhow stable the information needs
to become. But it is certainly truethat amplification occurs throughinteractions, so that your brain stateis copied to photons in some form,and so on. So, where the information,
namely consciousness, actually is?
Gabriel: What youʼre describing could
be a legitimate version of the ageold assumption that consciousness
has something to do with quantum
mechanics. But it might not be
consciousness; it might be thought.
The mental state I am in as a theorist
right now leads to classicalization.
It turns something into classicalamplification. So the operation thatyouʼre describing, which is obviously
related to the measurement problem
and so on, that operation could be
essentially tied to thought.
Murayama: Can you again define thedifference between consciousness
and thought?
Gabriel: Okay, so hereʼs what I mean.
Iʼll give you a notion of thought withwhich Iʼm working here. We can boththink the same thought. For instance,
Tokyo is a city. I tell you what I meanby city. I tell you what I mean by
Tokyo and so forth. We can thenthink the same thing, namely that

18

Tokyo is a city. Iʼll give you anotherthought. Tenno is the Japaneseword for emperor. So, thatʼs athought. Now if you agree and I
agree, is there something to which
we both agree?
I would say yes and philosopherscall̶in a certain tradition, which
I think is right; the mathematician,Gottlob Frege introduced thisnotion̶he called that to which weboth agree a thought and Fregedistinguishes between a thought andthinking. I can think that thought andyou can think the thought, and weboth think the same thought. So, thethought is not in my head. Otherwise,
we couldnʼt be thinking the same
thought. The thought is not in myhead, only the activity of thinking it
is.
Nomura: By the way, the concept
you are talking about applies only inclassical physics. This is because you
are assuming that information can be
duplicated. In quantum mechanics,
the full information cannot be copied.
There is a very simple reason for that̶the principle of linearity.＊5
Gabriel: Interesting.
Nomura: So, you cannot have anexact copy machine in quantum
mechanics. This is why our worldclassicalizes because a definition of
being classical is that we can sharethe information exactly andGabriel: Yes, exactly. Once we share
information, we are on the classicallevel. We have to be. Thought isclassical.
Nomura: Yes, a classical thing. But ourworld is quantum mechanical, deep
down. So, the notion you are talking
about must become something very
interesting at the fundamental level.
Perhaps even a concept like twoshare the same thought might not
be precisely defined at such level

Kavli IPMU News No. 45 March 2019because in quantum mechanics, tospecify the state of the world, youreally have to give a quantum state.
And the state is a global concept̶
you have to know everything about
the system in principle.
In this context, the relevant
question is why we can admit anapproximately classical treatment of
nature, not̶unlike sometimes posed̶why quantum mechanics admits
nonlocal phenomena, such as an EPR
pair.＊6 The nonlocal nature of a stateis intrinsic in quantum mechanics.
Nevertheless, you can predict what
happens if I just dropped this phonewhich I have in my hand without
knowing whatʼs happening in
Andromeda, despite the fact thatthe quantum state must include
everything in the world
So, your information and myinformation, those are shared̶
minute you say something likethose, you are already separating
your quantum state into pieces andentering into a classical regime. So,
how does such classicality emerge?
I donʼt know whether this is aphilosophical question, but it is very
interesting.
Riddle of the Unity of the
Proposition
Gabriel: I think it is a very
philosophical question that is
amenable to a scientific treatment. It
is, in a certain sense, the philosophicalquestion because itʼs a question of
how thought emerges in a nonthinking environment. Only parts of＊6

In quantum mechanics, one can consider
a quantum state in which two objects, e.g.,spins, are correlated in such a way that thestate of each object cannot be describedindependently of that of the other. Thisphenomenon is called entanglement, and theEPR (Einstein-Podolsky-Rosen) pair is a specificform of entanglement between two objects.

the universe think.
What if we have a picture where
reality, indeed, is what we arethinking about, so the thought hasa physical trace, a signature in theuniverse? If we can assign a physicallykosher signature to a thought, thenwe cross the gap between thinking
and reality because now we canunderstand how what we are doing
when we are thinking is graspinga thought because we know much
more about what we do when weare thinking in the brain and whatmust happen on the object side
when reality stabilizes or classicalizes
into a thought.
This might be related to a reallyfamous riddle. It is called the Riddleof the Unity of the Proposition.＊7 This
is not solved. A student of mine justwrote a brilliant thesis about it, but
it does not amount to a complete
solution. Itʼs brilliant but it doesnʼtwork. The other reviewer said
we could still give him Ph.D. as hethought the issue through̶thatʼswhat we do in philosophy̶and heindeed got the best grade because
the solution was brilliant. But it canʼtbe the whole story.
Here is the problem of the Unity of
the Proposition. There must indeed
be an answer that physics can give.
Bertrand Russell kind of discovered
this problem, but it is in fact older̶it
had already been discussed in Plato.
Imagine that I think a certain thoughtsuch as that the dog is on the mat. If
I think that the dog is on the mat̶or
letʼs take something that is actually＊7

The unity of the proposition is the problem
of explaining how a sentence expresses
more than just what a list of proper names
expresses and how a sentence comes to betrue or false? For example, if Socrates is
wise consists of just a name for Socrates, anda name for the universal concept of Wisdom,
how could the sentence be true or false?

there in this room, so the bottle ison the table. Alright? Now, on mydefinition of thought, that the bottle
is on the table is the thought that thebottle is on the table.
Murayama: Say that again.
Nomura: Yeah, right. To understand it
betterGabriel: On my definition of thought,
okay, here is what the thought is. The
bottle on the table̶the thought thatthe bottle is on the table is not in mymind. It is here. What you perceive
is both a bottle on the table, andthe thought that the bottle is on thetable. There are not two things inreality, but an inseparable unity of
information and object.
Murayama: Okay.
Gabriel: So, there is something in mymind right now. I see the bottle fromhere. You see it from there, but weboth see the same thing, the bottleon the table. Hitoshi, you see it fromthere, I see it from here, and Yasunori,
you see it from there, but there is
one fact: the bottle on the table.
Thatʼs why it is fair to say that once I
define all of my terms precisely
Nomura: You have become ascientist!
Gabriel: Philosophers are scientists
too, you know
Nomura: Itʼs a bit nasty to talk about
making everything precise every time,but
Gabriel: Not nasty, defining things
is very important. Anyway, imagine
we completely define our concepts at
the highest level̶namely giving you
the highest, the most fine-grained
scientific account of what I mean
Nomura: Okay. That is not the point
here anyway.
Gabriel: You know, we really fix themeaning of bottle, table, etc.
Nomura: Okay.
Gabriel: Now we have the thought

the bottle is on the table. You process
the thought in the way in which yourorganism does it for you and I do it
for me and letʼs call that thinking. So,
the activity of processing a thoughtis thinking. What I am thinking is
the thought, but what I am thinking
when I am thinking that thought isreally the bottle on the table.
Murayama: So, youʼre saying that thisobject is the thought.
Gabriel: Indeed.
Murayama: Okay.
Gabriel: This is what philosophers calla fact.
Nomura: Okay, but I didnʼt get whatis the puzzle
Gabriel: I said something which I
hope is true, right? So, it doesnʼt yet
come with a puzzle. But here is aproblem now. Can thoughts be false?
Can there be negative facts?
Murayama: Can thoughts be false?
Gabriel: Yes; Can there be negative
facts? So, imagine there are no
negative facts. Here is a positive fact
̶the bottle is on the table. Now, isthere a negative fact here too, forinstance, the fact that there is no pig
on the table?
Nomura: Negative fact means that
there is no pig on the table?
Murayama: Itʼs a fact.
Nomura: Yeah, that is a fact.
Gabriel: Yeah, but is the fact
negative? The fact that there is atable entails that there is no pig
exactly where the table is. Is reality
composed of positive and negative
facts?
Nomura: It seems that there is onlya fact that molecules, or particles orwhatever, are configured in a certain
way
Gabriel: For sure, molecules are
involved in facts, and those facts are
not negative. But now the problem isthis. Suppose no fact is ever negative,

19

Round
Table

and there are just more positive facts.
Then, imagine that I change the facts.
Currently, the facts are such that
there is a bottle. Now, I change them.
By this, I didnʼt create a negativefact. There is just a new fact, not anegative fact.
Murayama: Yeah. That is a new fact.
Nomura: Of course, you could define
it as a negative fact, but that would
just be a convention
Gabriel: The question is: If there are
no negative facts, then how can I
make a mistake in thinking? Imagine
I think something. I think a thought.
I process reality. How can I makea mistake if there are no negative
facts? Then, reality would be coming
in all the time and thatʼs it. Facts will
be coming in. How do we explain
the subjectivity, i.e. fallibility, of ourrelationship with reality?
Nomura: I would say the following.
For example, despite the fact thatthe bottle is here̶in the sense that
Hitoshi has a thought that the bottle
is here on the table and you also
share the thought that the bottle ison the table, and everybody shares
the same thought̶despite that, if I
am having a thought that there is nobottle, then that can be taken as adefinition of mistake.
Gabriel: Yes, that would be a mistake.
But now that mistake is a relation
between something thatʼs going on
in you and something thatʼs here on
the table, right? And now you see
if thatʼs your theory, you see you
have the correspondence theory of
truth. Because now youʼre saying thatyou have a theory of mistakes, andyou make a mistake if whatʼs here
doesnʼt correspond to whatʼs there.
And correspondingly, now you candefine what happens when you donʼtmake a mistake. If you donʼt makea mistake, then whatʼs here (in my20mind) corresponds to whatʼs there on
the table. That is the correspondence
theory of truth. Now, you have it.
How Truth/Falsity Is Defined in a
Quantum Mechanical World?
Nomura: Yeah. I am saying something
like that, but not quite. A mistake inmy theory is defined only statistically.
At least in a quantum mechanicalworld, you always have to think
about things in terms of a confidence
level or something like that. Supposethat̶I also gave you this example
earlier＊8 ̶suppose that the massof a particle called the Z Boson is,
letʼs say for simplicity, 90 GeV. That
corresponds to the existence of apeak at 90 GeV in some spectrum
̶with the existence of such a peak,
we usually say that the mass of theparticle is 90 GeV. But, maybe thetrue value is 80 GeV. Since inquantum mechanics everything isstatistical, a rare coincidence may
have happened that the result of anexperiment is pretending that themass is 90 despite the fact that thetrue value is 80. You might still saythat it canʼt be the case because
other experiments also found
90. But the result of this otherexperiment may also be a statisticalfluke. If you think in this way, you
canʼt do anything.
So, when we do science, we arealways using, at least implicitly,
the concept of typicality, and we
temporarily view a thing as a truth
if it is highly confident in this sense.
So, if we had 100 people seeing thebottle here on the table and I am
the only person who does not see
or measure it, then it would give ahigher confidence that I am making
a mistake. And if you have thousandpeople seeing it and I am still saying
itʼs not there, then it becomes more

Kavli IPMU News No. 45 March 2019confident that I am making a mistake
Gabriel: Yeah, but hereʼs the problem.
Murayama: Yeah, then you can neversay you made a mistake.
Gabriel: Yes, you can never say thatyou either made a mistake or thatyou got it right.
Nomura: But I think this logic is stilltrue nevertheless because
Murayama: What do you think istrue then?
Gabriel: Now, Yasunori, what you
said seems to imply that there is no
falsifiability either. Because if there
is no absolute truth, then there is
no absolute falsity. You can also not
falsify a theory.
Nomura: I agree.
Gabriel: Agree?
Nomura: Yes, I agree.
Gabriel: then you can stop using atheoryNomura: I mean, Iʼm saying thatfalsifiability must also be a statisticalstatement exactly as the statement I
am making a mistake in the previous
example is a statistical statement.
Likewise, the mass of the Z Boson is
90 GeV is also a statistical statement,
at least in a quantum mechanicalworld, and practically even in aclassical world, I think.
Murayama: That is the standard wayof approaching quantum
Nomura: Yes, I think so.
Gabriel: Thatʼs true.
Nomura: Indeed, things are always
like that. Any criterion, such as trueor false, is in fact almost always
continuously connected, and soyou must cut somewhere. And yourexample̶a bottle on the table̶is
not an exception. This is important.
＊8

After M.G.ʼs seminar, there was a panel
discussion by three panelists including M.G.
and Y.N., where the example discussed here
was talked about prior to this round tablediscussion.

I claim we must always think in thisway at the fundamental level.
Gabriel: Always, and there is no fixed
number.
Nomura: Yes, exactly.
Gabriel: You work as you go andthen all these contextual parameters
are coming in.
Nomura: Exactly!
Gabriel: You work as you go. You
cannot give a calculus for it. If there
is no absolute certainty, there is no
falsifiability either!
Nomura: Iʼm very sympathetic to that.
Murayama: Yes, that contextual partis really true in a sociological sense
in physics community. If you claim tohave discovered new particle, like the
Higgs Boson, the stake is so high thatit requires 99.9997%.
Gabriel: Exactly! You raise the stake.
Murayama: But when you say thatsomebody is handing you a theory,
there should be a new particle,
nobody really cares. You takethe data. You have excluded the
hypothesis. Then, even at the levelof 90% confidence level, you would
take that as a fact̶ Okay it didnʼtexist.
Nomura: Yes, thatʼs sociological but
interesting
Murayama: Yeah, thatʼs the definition
you mentioned.
Gabriel: You see, this shows, in acertain sense, that the falsifiability
criterion also fails.
Nomura: In the exact sense.
Gabriel: Yeah, in the exact sense.
Murayama: Because itʼs not 100%.
Nomura: Yeah. I think the case of adolphin is also the same̶I mean, if
we trace the motion of all the atoms
by, e.g., a very strong computer,then we donʼt necessarily have to
introduce the concept of dolphin,human, or anything like that, since
we just have to follow the motionof all elementary particles, whichcontains all the information. Almost
all the concepts we are talking
about are implicitly and intrinsicallyapproximate, like artificially dividing
a continuous thing, and this divisionmust even be statistical, at least ina quantum world. In fact, we mighteven be able to turn the argument
around and say that this is the reason
why the fundamental law of physics
takes the form which quantum
mechanics does
Gabriel: So, whatʼs really going on is acertain̶if you like, within thinking̶fluctuation, a probability fluctuation
at the level of thinking too, right?
There are certain points of the wave
and they are relative to contextual
parameters themselves and then wesay, okay, we call this falsification,and this confirming evidence, and thisdata. But you see this is very different
from Popperʼs picture of falsification
because the falsification picture is
one which worked like the following:
all ravens are black and then you finda white one and itʼs like, damn, I waswrong. So, you take this back.
That was the model, where reallythe falsification picture presupposesthat there are facts and either you
get them or you donʼt, and Popper
just said that you never get all
the facts. You always get a partial
glimpse and the more facts comein, maybe some disconfirming facts
come in too and thatʼs it. So, Popper
would say that science goes like this.
All ravens are black. False, there is awhite raven, and then itʼs like damn,
forget about the black ravens. What
do I know about ravens? Thatʼs theconclusion. Then, Iʼm not interested inravens anymore.
Murayama: Thatʼs a really saddefinition of science.
Gabriel: Yeah. Thatʼs not what it is,right? So, there has to be middle
ground level, where the dynamics
simply canʼt stop. Right? But this is
not driven by inductive data sampling.
Nomura: As I emphasized, always
you are using statistical inference toreduce the number of assumptions,
namely getting a better theory.
For example, suppose your theory
predicts that all ravens are black, but
you observe a white one. Then you
usually say that you falsify the theory,and thatʼs okay. But in principle, you
cannot exclude the possibility thatyou instantly became achromatopsia,
so that you couldnʼt process thecolor correctly, and then got backto normal. You cannot exclude thisexactly, so we are implicitly assumingthat such a thing occurs only with anextremely small probability, implyingthat your theory is excluded at a very,
very high confidence. Like this, we arealways using statistics.
Gabriel: Some version of so-called
holism is probably correct here. Quine
proposed to think of physical theory
as a web of beliefs whose end points
are measurements. We are in touchwith the universe, but we extend ourbelief system with the help of physics.
Science is not just a collection of
sensory data and inductive claims.
Murayama: Does it need to be reallyhuman sensory system or it can beextended by instruments?
Gabriel: Yes, it can be extended
by instruments and thus bymeasurements.
Murayama: Okay. Thatʼs good.
Nomura: This is precisely why theissue is interesting. In a classicalworld, the probabilistic nature inthese processes is usually attributed
to incomplete knowledge, namely
you donʼt know enough with
precision.
Murayama: Like a weather forecast.

21

Round
Table

Nomura: Yeah. But if you know
perfectly the location and velocityof all the elementary particles andhave a hyper-strong computer, thenwe donʼt need to introduce such aprobabilistic nature
Gabriel: Yeah, then it will be fine.
Discussing Consciousness Again
Nomura: But quantum mechanics
says that this is not the case.
Probability seems to be much more
fundamental. But then this brings us
to the issue of consciousness. You
could say Oh wait, you say thatprobabilities are the only thing thatcan physically exist, but I exist in a
specific place in specific time. This
may require something like goingback to consciousness̶do I haveto introduce consciousness in thedefinition of physical law? I doubt,
but I donʼt have a definite conclusion.
Gabriel: But here is how you could
maybe map decoherence＊3 ontothat picture, so not do it withconsciousness but do it with thought.
So, what if a measurement̶in thesense of the measurement problem̶
takes place once I stabilize a thought
environment, so itʼs not internal.
Consciousness is typically seen as
something very private, intimate,right? I canʼt see your consciousness.
Thatʼs typically implicit in the concept
of consciousness.
But if we have this other conceptof thinking, then maybe that could
do it, where thinking is putting me asa measurement system̶the wholeanimal that I am̶putting me intouch with my environment and myenvironment now, the environmentof an animal, is going to be classical.
Otherwise, the animal couldnʼtsurvive. The animal doesnʼt jump overprobabilities. Thatʼs why Schrödingerʼs

22

cat is so aptly chosen. Itʼs an animal.
Thatʼs why we are like okay, is it
dead or alive? So for that it mattersfor animals to be dead or alive, somaybe we are the kinds of systems
that as thinkers
Nomura: Iʼm sympathetic. In fact,
in one of the papers＊9 I evensaid something like that. The
classicalization relevant here may
just be information amplification̶
thatʼs the possibility I discussed. Iʼm
not pushing consciousness is very
important and necessary.
Gabriel: No. Itʼs not consciousness.
We are not talking about
consciousness.
Nomura: Maybe yes, but Iʼm not a
proponent of that.
Gabriel: But thatʼs really not the
proposal here. Itʼs really a much moreobjective proposal, nothing having to
do with subjective consciousness .
Murayama: So how does thinking
and thought work, to address thisquestion?
Gabriel: Okay. So here is the picture.
A thought can be true or false.
Determinately it has two states, A or
B, on/off. Thatʼs why you can translatethoughts into information.
Murayama: Okay. So, that is classical.
Gabriel: Thatʼs classical. I think
thought is classical.
Liar Paradox
Nomura: Yeah, but because you arereferring to A or B - or Yes or No-type statement often, I would raise
this. What do you think about I am aliar -type situation?＊10
Gabriel: Oh, yeah. So, well, I thinkthat can be solved because the liar
paradox is the following proposition.
L: L is false. So, this is how you
formalize it. Itʼs simple. Now, aninteresting solution̶there are many

Kavli IPMU News No. 45 March 2019solutions to it̶but here is the one
I really like. A recent one by a friendof mine, Sebastian Rödl, a German
philosopher, he says the liar paradox
is just nonsense. There is no paradox.
Here is how.
So, imagine I look at you and I justutter the words I told you, and now
you ask me What? What did you tellme? Out of the blue, itʼs like I told
you and you look at me what?
and itʼs like well just that. I told
you! Now, what did you tell me? isa good question, right? So, Iʼm notsaying anything if I just claim I told
you. I canʼt tell you it without saying
what it is. So, the liar paradox justdoesnʼt specify truth conditions. It
contains a statement apparently
saying about itself that it is false
without specifying what it is.
Nomura: Yeah, that is interesting. But,
is this something you have to solve ?
I thought that when Gödel proposed
it, he meant to show that there isan intrinsic limitation in Boolean
yes or no logic, and not presented
as a paradox. This is just a featureof Boolean logic, that it cannot becomplete.
Gabriel: Yeah. Thatʼs one way of
dealing with it or you can say accept,
for instance, dialetheism, which is aninteresting logical view. According
to this view, you can say that the liar
sentence is both true and false.
Murayama: Both true and false?
Nomura: Yeah. You are just sayingthat Boolean is not enough̶you＊9Y. Nomura, Quantum mechanics,
spacetime locality, and gravity, Found. Phys.
43 (2013) 978, arXiv:1110.4630 [hep-th].

＊10

I am a liar : if he is correct (TRUE), then heis a liar (FALSE); if what he is saying is wrong(FALSE) then he is not a liar (TRUE). (Perhaps, abetter sentence was This sentence isfalse. ) Y.N. raised this as a possible example
for something that cannot be answered
simply by Yes or No.

have to extend it.
Gabriel: Exactly, that can be done.
Murayama: Thatʼs along the sameline of thinking then.
Gabriel: Yes. That can be done. Thatʼs
one form of paraconsistent logic.
Nomura: Okay.
Gabriel: So, no problem. But mysolution is even easier. I think thatwhen I say I am lying and I am
not telling you anything, then I am
not lying. So, thatʼs why there is noparadox. You need to say somethingin order to create a paradox.
Murayama: But if you say I always
lie , then it is a paradox.
Gabriel: Now, yeah. Now, it becomesa paradox. Yeah. I always lie. But, thenI would say the answer to this is no. If
someone tells me I always lie thenI could say no because what youʼvejust said is neither true nor false, so
you donʼt always lie.
Thatʼs why we typically formulate
it like this. We abstract from the
speakers because otherwise you canjust deny that this is a legitimate
speech act. You can just say donʼt
speak this way, right? So, if we
formalize it, usually we say something
like proposition L, so we call thesentence L and the sentence L says L
is false, right? So, now itʼs true.
Nomura: Exactly, so negative
feedback is always outside the
Boolean logic.
Gabriel: Indeed. So, we know that
this indeed causes problems, and I
think that this is part of why I think
there is no totality, even in logicalspace because if there were totality
in logical space, the liar would be inthere too. So, you have to rule out
something, for instance the liar. You
have to be justified in ruling out theliar paradox and other paradoxes inorder to have a theory at all.
Nomura: Interesting. I believe thisis related with quantum mechanics,
why quantum mechanics isformulated in a way that it applies
only to subsystems. Iʼve always feltthat this may be related with
Gödelʼs.＊11
Gabriel: Yes, I think so too.
Murayama: Okay, Yasunori. Thatʼs
why you brought this up.
Nomura: Yes. I always thought thisway.
Gabriel: My theory on thefundamental level is a kind ofgeneralization of what we know
from Gödelʼs theorems and theirconsequences. There are still
problems in Gödel. For instance, if
you assign a Gödel number to asentence without accounting for thefact that the sentence has meaning,
you did not really do the trick. Gödel
needs a theory of semantic meaning
before he can prove what he wanted
to prove. Gödel doesn t give you atheory of meaning. He gives you aformal system, which prints out astring of symbols. If no one is aroundto understand them, no proof everoccurred.

Now, if my arguments are sound,they provide us with a generalized
Gödel scenario. I worked out
a generalized incompletenesstheorem, so wherever you shootfor completeness, you canʼt get it.
Thatʼs my argument. Itʼs very strong
and general̶so it has to apply toquantum mechanics too.
Nomura: Yes, thatʼs what I am saying.
Gabriel: Yes. Absolutely!
Nomura: Wow, it seems we have only
10 minutes. We had a lot fun, but
how to assemble all these in the formof an article? Isnʼt it too difficult?
Through an Encounter with
Philosophy Science Knows What
It Is
Gabriel: Yeah, we can wrap it up. You
see, for instance if we tackle this very
specific issue, which came out now
at the end, I mean I clearly formulate
with my theory something that is＊11

A set of two theorems formulated bymathematician Kurt Gödel. They state thatevery formal axiomatic system capable ofmodelling basic arithmetic is incomplete, i.e.,
has some intrinsic limitations.

23

Round
Table

in principle falsifiable, in principle
testable, then it has consequences for
our way of doing and understanding
quantum mechanics clearly, because
now you have to choose and so
you could falsify what I am saying.
Itʼs a high-stakes claim. If you canshow that quantum mechanics is acomplete system, then you would
have falsified what I am saying.
Nomura: At least, in a quantum
mechanical world.
Gabriel: Yeah, at least. That issomething general.
Nomura: Because mathematicallyGödel is an example of yourGabriel: Yes, mathematically Iʼm rightanyhow.
Nomura: Yeah, because philosophy ismore general
Gabriel: So, Iʼm right anyhow.
(Everyone laughed.) But I havean additional stronger claim. The
hypothesis is that the general view,the generalized stable view, mygeneralized Gödel thing, must haveconsequences within quantum
mechanics too, something I see inwork by Carlo Rovelli too with whom
I once discussed this in a public eventin Marseille.
Nomura: A narrow version of yourphilosophy seems like the claim thatyour principle also applies to thephysical world.
Gabriel: Yes, thatʼs the narrow
hypothesis.
Nomura: I think this is at least areasonable chance to be true.
Gabriel: Yeah. Yes. That would beremarkable, right? That, I think thishas real consequences for physics,
right?
Nomura: I think so. What we aresearching for, i.e., a complete logicalframework of whole Nature, may besomething that does not exist, but
again the only way to scientifically24know it is to keep trying and failing.
So, in that sense, what we will bedoing must be the same anyway,
but it is always good to have in mind
the other possibility offered by a big
philosophical thinking, which saysthat failure may not necessarily meanthat we are weak but may indicate
something fundamental̶such acomplete framework simply does notexist. This is literally where philosophy
and science meet, and itʼs fun.
Gabriel: Yeah, this is a really funquestion. I think we have now
achieved an understanding of someof the things I say as a philosopher
and things that actually show up inphysics that we can continue fully
articulating. But if we articulate that,
I think this is a philosophy of sciencethat I have never seen. I doubt thatthe scientific hypothesis that we haveformulated and with ramifications
and consequences for understandingof science, knowledge, and reality
̶I doubt that anyone has everformulated it.
Murayama: So, philosophy of sciencecan be tested experimentally.
Gabriel: Yes. Thatʼs the claim. Sciencecan know what science is if it talks tophilosophers. Philosophy of science as
it is currently practiced in my view isa failure. We need to cooperate andbring actual metaphysics (or rather
what I call ontology) and physics
together.
Murayama: Thatʼs really amazing.
Yeah.
Gabriel: So, science itself becomes
reflective and thereby we falsify
Heideggerʼs famous claim thatscience doesnʼt think. Science itself is
a form of philosophy.
Nomura: Yes, I strongly support thatidea.
Gabriel: Yeah.
Nomura: Like one branch of

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

philosophy.
Gabriel: Itʼs a branch of philosophy.
Murayama: I think every scientist
would agree with that.
Nomura: Yeah. But itʼs not completely
well articulated because itʼs slightly
person dependent, I mean at a
detailed level. The basic themeis probably shared by almost allscientists, but itʼs very interesting toeven study this.
Gabriel: Yes, there is no research
project on this, right? I mean
Murayama: One thing Iʼm sure you
know that some scientists use theword philosophy in a somewhat
derogatory fashion.
Gabriel: I know. Yeah.
Murayama: In a negative way.
Gabriel: Stephen Hawking and soon, philosophy is dead and so on. But
then they donʼt define philosophy. So,
Stephen Hawkingʼs claim philosophy
is dead is maximally unscientific,
right?
Nomura: Because he didnʼt define
Gabriel: Philosophy or science forthat matter.
Murayama: Excluding something hedidnʼt define. Thatʼs great.
Gabriel: Yeah. Great! Saying thatphilosophy is dead is like, well, I donʼtknow what they mean but if theymean that Jesus is dead with theword philosophy, then itʼs true, hedied, if he ever lived. But if they reallymean philosophy is dead, then they
are saying physics is dead too.
Nomura: Yep, because physics is
a form of philosophy. Thatʼs what
weʼre talking about. Everything isphilosophy!
Gabriel: Yes. Absolutely! So, thisremarkable feedback loop, you
know... So, science can look upon
science within science.
Murayama: Thatʼs great. Yeah.

Toward Changing Misconceptionof Science by General Public
Gabriel: You know this as a scientist,
but that has never been built into aphilosophy of science. All philosophyof science that I know of is dualistic.
They think of science there,
philosophy there. So, the scientists
do their stuff. They are basicallysuper smart engineers, right? Theybuild machines and figure out things,
right?
Nomura: And calculate.
Murayama: Thatʼs the perception.
Gabriel: Yeah, thatʼs the perception
but thatʼs a terrible perception. Thatʼsa terrible misunderstanding.
Murayama: Right, exactly! I strongly
oppose that.
Nomura: Yeah. Thatʼs not what
science is.
Gabriel: No, no way.
Nomura: But on the other hand,
many scientists seem to be justdoing that, so thatʼs why this kindof interaction is interesting andpotentially useful because science is
not just engineering or calculations.
Gabriel: No, even though you need to
do that. You might behave like that
but that doesnʼt mean that what you
are doing is that. If we achieve thislevel of self-reflection, then a lot of
public perceptions of both philosophy
and science would totally change.
And given that modernity̶modern
democracy and so on̶is logicallydrawing on technology and sciencebut with a bad understanding ofwhat that is, what we are doing now
has much bigger consequences thanmerely answering a certain problem.
If you articulate this in the right way
Think of the social consequences if
we brought actual science and actual
theoretical philosophy together!
Murayama: Thatʼs really important
too because there was actually

new study of truth waves I haveseen, which talks about how public
perceives science. By and large,
people tend to trust science. Thatʼs
the sort of what comes up in thesurvey, but they clearly state thatthey feel decoupled from science
because they donʼt know what
scientists are actually doing and how
they are thinking and so on and soforth. They arenʼt quite sure whether
they can really trust the stuff. So, that
disconnect is actually causing social
problems.
Gabriel: Yes. A real social problem,
which in turn becomes a scientificproblem when we figure out what
the social problem is, so we get thisloop back into the picture.
Nomura: Two comments. At the very
least, what we have demonstrated
today and yesterday is that at leastin Japan, there is a public demand.
Look at todayʼs event! This was donein a room on the 13th floor of somerandom building, and yet the room
was packed. In our dialogue
yesterday＊2 as well, there was large
audience. So, the demand is there.
Gabriel: Yeah. No doubt.
Nomura: The second is that̶thisis seconding Hitoshi s comment̶people may not really know what
scientists are doing and how theywork. For example, in todayʼs event,someone asked the role of intuitionin science, right?
Gabriel: Yeah. Yeah.
Nomura: I said that in doing science
we certainly use intuition, but the
final outcome, whatever a physicallaw or alike, should not rely on
intuition. And he was like Wow!
That makes things clear! I thought
I just said an obvious thing, but thatwas eye-opening to someone. So,
maybe even intellectual people, likethose coming to our events andasking good questions, may not reallyknow what we are doing and underwhat philosophy. So, discussion likethis in public settings would be very
helpful.
Murayama: Thatʼs absolutely clear.
Gabriel: I think the demand is verylarge. I mean the fact that̶and itʼscoming from different directions̶...
So, I became aware of the power ofthat demand by being contacted byscientists
Murayama: Uh-huh.
Gabriel: Yeah, Hitoshi, like you, which
confirms exactly. I was invited here,
right? So, my activity and your activity
overlapped, so that at some point I
had an e-mail in my e-mail box. And
the fact that I got these invitations
means that within the system ofscience itself, that arises, right?
This must have something to dowith the state of the art in science, so
science itself is even becoming morereflective, and as it does, it changes
its nature. So, there is something very
progressive going on right now, andthen given that the social system ofscience is deeply interconnected withmodern technology, and therefore
democracy and so on, there is thisadditional feedback loop. So, there
are a lot going on, and in Germany
there is clearly that demand too.
Nomura: Oh, I also had the thirdcomment. I enjoyed todayʼs dialogue
a lot!
Gabriel: Thatʼs likely the most certain
thing.
Nomura: Yeah. This is really true,
confidence level 99.99
Gabriel: Me too. Yeah. This was
great!
Murayama: It has always been aquestion to myself what exactly Iʼmdoing? because the scientificmethods have been sort of taught
and enforced on me̶it didnʼt come

25

Round
Table

out of me. Because I m practicing
myself, and itʼs my life, why Iʼm doing
this and why that is important andwhat does it mean. I think thosequestions would keep coming up.
And this dialogue was very helpful
̶it didnʼt answer those questions, I
have to say, but weʼve been thinking
about it.
Nomura: Yes, thatʼs what we can bethinking about. Philosophy is about
thinking!

Kavli IPMU Seminars→ continued from page 35

48. Holographic RG flows from 7Dgauged Supergravity
Speaker: Alessandra Gnecchi(CERN)
Date: Mar 07, 201949. Coulomb branches ofsymmetrizable quiver gauge
theories
Speaker: Hiraku Nakajima (Kavli
IPMU)
Date: Mar 07, 201950. Emergent inflation from a
Nambu–Jona-Lasinio mechanism
in gravity with non-dynamical
torsionSpeaker: Antonino Marciano(Fudan U)
Date: Mar 11, 2019
51. Integrable coupled sigma-models
Speaker: Benoit Vicedo (U York)
Date: Mar 12, 201952. Higgs signatures in primordial
non-Gaussianities
Speaker: Yi-Peng Wu (RESCEU,U Tokyo)Date: Mar 13, 2019
53. What are derived manifolds?
Speaker: David Carchedi (George
Mason U)
Date: Mar 14, 201954. The Inconsistent Universe:

26

Gabriel: Yeah, philosophy doesnʼtanswer anything! (laugh)
Nomura: Not necessarily, thoughsometimes it does
Gabriel: Within the division oflabor, my role, I think, as a generalphilosopher is to look at different
pockets of scientific knowledge andthen all these feedback loops arestarting. And now we are ready inthis whole fluctuating network, andwe know if we change something

here, then given that itʼs a field̶thatʼs
why I have the field metaphor in myphilosophy, field of sense̶so if you
do something in this field, probably
there are entanglement phenomena
across fields of sense.
Murayama: Okay.
Nomura: Great! Nice meeting you.
Gabriel: Good. Weʼll continue.
Murayama: Thank you so much,
Markus.
Gabriel: Thank you very much.

Problems with KiDS, or with
LambaCDM?
Speaker: Benjamin Joachimi (UCL)
Date: Mar 19, 201955. The holographic dual of theOmega-backgroundSpeaker: Kiril Hristov (Inst for
Nuclear Energy and Nuclear
Research (INRNE) at Bulgarian
Academy of Sciences)
Date: Mar 19, 201956. Cosmology with weakgravitational lensing: challenges
and opportunities
Speaker: Elisa Chisari (U Oxford)
Date: Mar 19, 201957. The Higgs Trilinear Coupling and
the Scale of New Physics
Speaker: Spencer Chang (U Oregon/ National Taiwan U)
Date: Mar 20, 201958. Black hole information and ReehSchlieder theorem
Speaker: Kazuya Yonekura(Tohoku U)
Date: Mar 20, 201959. How Dark is the Universe?
Intensity Mapping in Broadband
and Beyond
Speaker: Yi-Kuan Chiang (Johns
Hopkins U)
Date: Mar 22, 201960. Maximally supersymmetricbackgrounds and partial N=2 →N=1 rigid supersymmetry breaking
Speaker: Sergei Kuzenko(U Western Australia)
Date: Mar 25, 2019
61. Nilpotent Goldstino superfields
in supergravity and cosmologicalconstant
Speaker: Sergei Kuzenko(U Western Australia)
Date: Mar 26, 2019
62. The potential of generalized
Kahler geometry
Speaker: Marco Gualitieri(U Toronto)
Date: Mar 26, 2019
63. Are the small parameters in thequark sector related?
Speaker: Dipankar Das (Lund U)
Date: Mar 27, 2019
64. Alternative Fayet-Iliopoulos terms
in supergravity
Speaker: Sergei Kuzenko(U Western Australia)
Date: Mar 27, 201965. Elliptic Artin groups I
Speaker: Kyoji Saito (IPMU)
Date: Mar 30, 201966. Elliptic Artin groups II
Speaker: Yoshihisa Saito (Rikkyo U),
Hiroki Aoki (Tokyo U of Science)
Date: Mar 31, 2019

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

Workshop Report

Extremely Big Eyes on the Early Universe at
Kavli IPMU
Alvio Renzini
Associate Scientis , INAF, Astronomical Observatory of Padova

John Silverman
Kavli IPMU Associate Professor

With the advent of giant telescopes
20 - 40m in diameter, the next
decade will see a transformational
phase for ground-based optical/nearinfrared astronomy. The constructionof three such telescopes has alreadystarted or will soon start: the Thirty
Meter Telescope (TMT), the Extremely
Large Telescope (ELT), and the Giant
Magellan Telescope (GMT), with theJapanese astronomical community
being a prominent member of the
TMT. To promote alertness on theopportunities they offer for our
understanding of the distant Universe,
a three-part conference series started
with the kickoff meeting at UCLA thispast January, followed by the second
conference at Kavli-IPMU (March 25 29) while the third conference will beheld in Rome this September.
The workshop was attended
by over 70 participants from theAsia/Pacific region, US and Europe.
The status and capabilities of eachtelescope were reported, making

clear that, while the ELTs will comeafter several years of JWST (James
Webb Space Telescope) operation,
still they will outperform it in various
ways. First, being diffraction limited
thanks to advanced adaptive optics,
they will have 3 to 6 times better
spatial resolution, or just 20 - 40parsecs at redshift = 7. The ELTs will
also offer higher spectral resolution,access to shorter wavelengths, higher
spectroscopic multiplex and a much
longer lifetime.
These unparalleled capacities
will allow giant leaps forward in
our understanding of first galaxies
and cosmic reionization, of thecoevolution of galaxies and theircentral supermassive black holes,of the baryon cycle in and out
galaxies feeding star formation andspreading metals out of them, andof physical processes responsible forhalting star formation in galaxies.
The current state of the art was
illustrated in over 50 presentations,also emphasizing that galaxies must
be seen in the context of their large
scale environment . In this respect, thelarge surveys being conducted with
Subaru s Hyper-Suprime Cam andin the near future with the PrimeFocus Spectrograph are paving theway for the ELTs. We also heard
from theoreticians constructing everlarger and more detailed simulationsof galaxies and their need forobservational constraints from thenext generation of giant telescopes .
Several important issues emerged
and were discussed at the conference.
How to optimize the threetelescopes ensuring they together
cover the broadest possible rangeof capabilities, hence allowing thelargest variety of science programs?
Indeed, it will not be possible for eachindividual telescope to support all
the instruments that would exploit
its large aperture. Therefore, somecomplementary capability between
the three telescopes will be highly
beneficial, leaving then to theingenuity of the science teams to takeadvantage of them. Thus the ultimate
aim of the workshop was to lookforward from the current researchand prepare for the exciting future
opportunities offered to optical andnear-infrared astronomy.

27

WorkshopWorkshop Report

Representation Theory, Gauge Theory andIntegrable Systems
Hiraku Nakajima
Kavli IPMU Principal Investigator

From Feb. 4 to Feb. 8, 2019,
Kavli IPMU hosted a workshop on
Representation theory, gauge theory
and integrable systems organized
by Hiraku Nakajima (Kavli IPMU),Francesco Sala (Kavli IPMU), Yuji
Tachikawa (Kavli IPMU), and Yutaka
Yoshida (Kavli IPMU). It was supported
in part by JSPS Grant Number
16H06335 and by financial support
from MEXT.
The workshop focuses interfaces
among representation theory, gauge
theory and integrable systems. There
have been numerous connections inrecent decades, such as computationof partition functions in gauge
theories via representation theory
and integrable systems, realizationof representations of quantum
algebras via moduli spaces in gauge
theories, new examples of quantum
algebras via gauge theory, and soon. The workshop brought together
mathematicians and physicists,
including both experts and young
people in these related areas fromJapan and overseas to discuss new
developments and investigate
potential directions for future research.
The talks of Nekrasov, Bershtein,
and Yamazaki were devoted torelations between 4 or 5 dimensional
SUSY (supersymmetric) gauge theories
and isomonodromic deformation ofdifferential or difference equations,Painlevé equations. In particular,28

solutions of Painlevé equations aredescribed by gauge theory partition
functions, and bilinear relations,known as Hirota type equations,are derived from properties of SUSY
gauge theories.
The talks of Yanagida and Yang
were devoted to Hall algebras ofcategories of coherent sheaves ofcertain algebraic varieties. Yanagidaused coherent sheaves on abeliansurfaces and gave a new proof of thebispectral property of MacdonaldRuijsenaars difference operators
as an application. Yang studied
the cohomological Hall algebra forcoherent sheaves on
supported on
the union of coordinate 2-planes, andits relation to Yangian ofandthe vertex operator algebra recently
introduced by Gaiotto and Rapcak.
Hosseini and Okuda discussed
the formula of partition functions,
given by the localization technique.
Hosseini s talk was devoted to thoseof 5-dimensional SUSY gauge theories
on a toric surface times the circle, andOkuda s talk was for line operators in
4-dimensional SUSY gauge theories.
Kanno explained representation
theory of quantum toroidal algebra, in particular, intertwinersofbetween its Fock representations.
They are related to the refined
topological vertex , the building
block of the refined version of the
topological string partition functions

Kavli IPMU News No. 45 March 2019of toric Calabi-Yau 3-folds.
The talks of Gukov and Pei wereabout construction of modular
tensor categories from a class of
4-dimensional SUSY quantum field
theories, and relation between
representation theories of vertex
operator algebras and geometry of
Coulomb branches.
McBreen and Hilburn talked
about mysterious relations between
Higgs and Coulomb branches of
3-dimensional SUSY gauge theories,
called symplectic duality. McBreen
proposed a categorical version of the
Hikita conjecture, which states anequivalence between the categories
associated with Higgs and Coulomb
branches. One of the categories is
supposed to be the derived categoryof constructible sheaves on the loop
space, whose rigorous foundation is achallenging problem. Hilburn explained
the relation between symplectic
duality and Langlands duality.
Langlands duality also appeared in the
talk of Hausel, where he explained
examples of branes in moduli spacesof Higgs bundles of a group and its
Langlands dual, and their relation
under the semiclassical limit of themirror symmetry.
The talks of Kato and Su weredevoted to the relation between
equivariant quantum K-theory/
cohomology and equivariant K-theory/
homology of affine Grassmannians.

Kato introduced the third object,
the equivariant K-theory of a semiinfinite flag variety, to connect themvigorously. Su, following the ideaof Teleman, defined the action of
the latter via shift operators acting
on quantum cohomology. Affine
Grassmannians are associated withfinite dimensional complex reductive
groups. There is a growing interest in
double affine Grassmannians, which
are affine Grassmannians for affine
Kac-Moody groups. Muthiah explained

an approach to define the analogous
double affine flag varieties and their
Schubert subvarieties. He discussed
Hecke algebras, Bruhat order, etc. inthis setting.
Kimura explained a definition ofquiver W-algebras associated with aquiver, based on qq-character definedvia 4d SUSY quiver gauge theories.
The talk of Appel was devoted to an
approach to the reflection equationand its solution K-matrices via thecategory of representations ofquantum symmetric pairs, constructed
as quantization of small K-matrices.
It was unfortunate that a few
invited speakers canceled their visits at
the last moment. But participants told
us that it was an exciting and fruitfulworkshop with many interestingtalks on hot topics. Personally, I wasvery happy to have a discussion on
Coulomb branches of gauge theories,and started a collaboration withparticipants.

Workshop29

Workshop Report

Interdisciplinary Approach to Cancer Therapy
Pietro Caradonna
Kavli IPMU Postdoctoral Fellow

Shin ichiro Takeda
Kavli IPMU Assistant Professor

An important movement towards
discussion of urgent issues faced bymodern cancer research began on the27th of March. 70 researchers from 8
countries participated in a workshop
called the Interdisciplinary approachof applying cutting-edge technologies
at the frontier of cancer research .
Its objective was to understand thechallenges of eradicating cancer, andto report on the latest developmentsof cutting-edge technologies used inclinical applications.
Professor Tadayuki Takahashi , acommittee organizer and Principle
Investigator at Kavli IPMU, opened
this inaugural workshop. Addressing
an audience consisting of scientists
from the field of nuclear medicine ,chemistry, physics , engineering , andpharmaceutical sciences , Professor
Takahashi asked : how can we all
work together to help physicians
establish new treatment for advanced
cancers in order to boost cancer
survival rates?
Over the course of 2 days, 16 worldleading interdisciplinary scientists
presented their current and future
research activities to stimulate newideas. We heard from eminent medical
doctors about current state of affairs
in cancer treatment and research. For
instance, in Japan over 30% of cancer

30

patients have advanced cancer when
diagnosed, and only 14% of stage
IV cancer patients will survive after
five years using current technologies
and treatment.＊ With the objectiveof eradicating cancer at the cellularlevel, Professor Hideyuki Saya fromthe Division of Gene Regulation at
the Institute for Advanced Medical
Research at Keio University School of
Medicine discussed the need for new
methods and technologies which canbe used to distinguish between cancer
stem cells in order to eliminate boththe cancer stem cells themselves andtheir derivatives.
Particle accelerators play a crucialrole in cancer therapy and in the
production of radio pharmaceuticals.
The Paul Scherrer Institute in
Switzerland use proton therapy
with remarkable success, treating
more than 7,000 patients with a
98% cure rate, while in Japan, RCNP,
Osaka Univ. has started Astatine-211
production by cyclotron aiming
for new alpha-ray therapy. The
development of a new 100-milliondollar radio pharmaceutical facility
will be completed by 2023 at
TRIUMF in Canada for the purposeof developing advance rare isotope.
These movements will inevitably leadto the development of new detection

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

systems.
A recurring theme during theWorkshop was highlighting thetransferrability of technology andmethods developed in high energy
physics experiments and in the fieldof astrophysics to the field of medical
imaging. The advancement andpresent limitations of fast detectors,
digital photon counting through tothe application of machine learningfor signal processing, data analysis andoptimized readout algorithms werediscussed.
Future development of high energy
resolution detectors and reaching
beyond the 100 micrometer scale, andvisualization of in vivo multiple drugdelivery system to boost survival rates
is underway at Kavli IPMU. Energy
resolution is essential for multi-probevisualization, and particularly for
imaging the alpha-emitting cancer
therapy isotope Astatine-211 ofwhich there is active collaboration
between Kavli IPMU and the National
Cancer Center at Kashiwanoha, Japan
where experiments for detecting＊

T. Matsuda et al., Research Group of
Population-Based Cancer Registries of Japan.
Population-based survival of cancer patientsdiagnosed between 1993 and 1999 in Japan:
a chronological and international comparative
study. Japanese Journal of Clinical Oncology
2011; 41: 40-51.

Astatine-211 are currently being
performed.
It will likely require new benchmarksof human ingenuity to overcome theunique hurdles facing cancer research.
An obvious catalyst for ingenuity is

to bring together interdisciplinary
researchers from across the World tocreate new and novel imaging devices
to detect the radio pharmaceuticals
and just as importantly to also
understand what we are seeing.

With that in mind, the organizing
committee is pleased to announce
that the INTERdisciplinary Approach
to Cancer Treatment (INTERACT) will
be held annually, with the next event
being held in France in 2020.

The participants of the inaugural workshop titled Interdisciplinary approach of applying cutting-edge technologies at the frontier of cancer research to discussurgent issues in modern cancer research and to report on the latest developments of cutting-edge technologies used for clinical applications.

Workshop

31

News

Hitoshi Murayama Named
University Professor

On March 27,
2019, the Universityof Tokyo announced
that Kavli IPMU
Principal Investigator
Hitoshi Murayama
Hitoshi Murayama
had been given the
new title of University Professor. The
university established this new title
to recognize important individuals
within the institution who are making
significant contributions to his or her
academic field internationally, and
who are continuing to lead research
activities that will contribute tofurther developments in their fieldin the future. Murayama is one offour academics to be given this title,
which took effect from April 1.
Masami Ouchi Awarded 15th
JSPS Prize and Japan Academy
Medal

Masami Ouchi,
University ofTokyo Institutefor Cosmic Ray
Research Associate
Masami Ouchi
Professor and Kavli
IPMU Scientist,
was awarded the 15th JSPS (Japan
Society for the Promotion of Science)Award and the 15th Japan Academy
Medal in recognition of his work32

Observational Studies of the Early
Universe with Lyα Emitters. An
award ceremony was held at The
Japan Academy on February 7, 2019.
The JSPS Prize recognizes young
researchers with fresh ideas, whohave the potential to become world
leaders in their field. The purpose of
the Japan Academy Medal is to honor
outstanding young researchers. Up tosix awardees (6 researchers this year)
are selected every year from among
the annual winners of the JSPS Prize(25 researchers this year).
Masamune Oguri Awarded This
Year s Hayashi Chushiro Prize

Masamune Oguri,
the University ofTokyo ResearchCenter for the Early
Universe Assistant
Masamune Oguri
Professor and Kavli
IPMU Associate
Scientist, has been awarded the fiscal
year 2018 Hayashi Chushiro Prize.
The prize recognizes researchers
who have made significant
contributions to planetary science,
astronomy, or astrophysics, andhas been awarded since 1996
by the Astronomical Society ofJapan. The prize itself was madeto commemorate the lifetime
achievements of outstanding
Japanese theoretical astrophysicist
Chushiro Hayashi.
Oguri has been recognized forhis contribution to the fundamental
understanding of gravitational lensing
in astronomy. He has for a long timestudied gravitational lensing from atheoretical and observational pointof-view, which has provided valuable
insight into studies in cosmology andastronomy.

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

Belle II Experiment Starts Taking
Data

Kavli IPMU is participating in the
Belle II experiment hosted by KEK. It
is an asymmetric electron-positron
colliding beam experiment aiming tofind new physics beyond the standard
model. On March 11, 2019, it wasannounced the SuperKEKB project
had started phase 3, which meant
taking and analyzing real electronpositron collision data.
The SuperKEKB project has
involved two major ingredients. One
is upgrading the asymmetric electronpositron colliding-beam accelerator
KEKB, which was in operation
between 1999 and 2010 and broke
the world record for electron-positron
collision frequency (called luminosity),
to the SuperKEKB accelerator.
The new accelerator has 40 times
higher design luminosity than its
predecessor. The other is a new
detector called Belle II, placed aroundthe collision point. The project has
been moving towards completion,achieving several milestones on
the way, which have been calledphases 1, 2, and 3. In phase 1, theSuperKEKB accelerator had its firstsuccessful test run in February 2017.
For phase 2, researchers successfully
installed components, including the
Belle II detector, into the accelerator.
They carried out an electron-positron
collision in March 2018 and observed
the first collision event by the Belle IIdetector in April that year. Then, theBEAST (a dedicated detector system
for machine commissioning) in theheart of the Belle II detector was
replaced with the VerteX Detector(VXD), inching the project towards
taking its first real data in the phase
3 period.

The Belle II detector (Credit：Rey.Hori/KEK).

The VXD is particularly importantbecause it will analyze the particles
and anti-particles in detail, looking
for differences in behavior. If an
undiscovered particle such as dark
matter does exist, it is likely the VXD
would play an important role in its
discovery. Such a finding would open
a new world of physics. Kavli IPMU
researchers had finished constructing
and commissioning a part of the
Silicon Vertex Detector (SVD), which
resides inside the VXD, in May last year
(see Kavli IPMU News No. 42, p. 17).
The researchers will continue tocontribute to the project, analyzing
the new data that is about to come in,and hopefully uncover a new branchof physics.
Kavli IPMU / ELSI / IRCN 4th Joint
Public Lecture: A Question of
Origins

On January 20, 2019, the 4th
Public Lecture series A Question of
Origins was held at the Miraikan in
Odaiba, Tokyo. The first three eventsof this public lecture series had been
jointly hosted by the two WPI centers
Kavli IPMU and the Tokyo Instituteof Technology s Earth-Life Science
Institute (ELSI). This year, the Universityof Tokyo s International ResearchCenter for Neurointelligence (IRCN),a new WPI center selected in 2017,
joined as a co-hosting institute. Kavli
IPMU, ELSI, and IRCN respectively
pursue the origin of the Universe, theorigin of the Earth and life, and theorigin of human intelligence. These

three WPI centers planned this public
lecture as an event to convey thelatest findings of their research in aneasy-to-understand way, as well as tooffer a diverse range of perspectives
under a common theme A Questionof Origins, which is fundamental to
mankind.
After an opening address by WPIProgram Director Akira Ukawa, ELSI
Project Associate Professor Yutetsu
Kuruma talked about understanding
the origin of life by an artificial cellsynthesis, IRCN Principal Investigator
Kuniyoshi Sakai talked about theorigin of human intelligence, andKavli IPMU Principal Investigator Hiraku
Nakajima talked about a geometricalapproach to the origin of the universe.

AAAS 2019 Annual Meeting inWashington D.C .

The American Association for the
Advancement of Science (AAAS)
2019 annual meeting was heldat the Marriot Wardman Park in
Washington D.C. from February 14
through 17, 2019. At this AAAS annual
meeting, the Japanese Ministry of
Education, Culture, Sports, Scienceand Technology (MEXT), the Japan
Society for the Promotion of Science(JSPS), and the WPI centers including
the Kavli IPMU jointly hosted the WPIbooth for three days starting February
15 to raise global visibility of the WPI
program, and make the WPI centersbetter known by overseas researchers
so that they recognize the WPI centers
as a place to do their research. During
the three days, the WPI booth was
visited by about 120 people, including
researchers, journalists, and students.
Kavli IPMU Seminars

Kavli IPMU Principal Investigator Hiraku Nakajima
giving a talk.

After the lectures, the three
speakers took part in a round tablediscussion entitled What does itmean to question origins? which wasmoderated by Yukihiro Nobuhara,
Professor of the Graduate School ofArts and Sciences, the University ofTokyo, who specializes in philosophyof mind. Finally, there was a discussion
between the lecturers and theaudience, and the event ended
successfully.

Round-table discussion. From left to right: Yukihiro
Nobuhara , Yutetsu Kuruma , Kuniyoshi Sakai , andHiraku Nakajima.

1.

The activation of black holes andthe accretion rates onto them
depend both on gas fraction andbulge types
Speaker: Hassen Yesuf (KIAA
Beijing)
Date: Jan 10, 2019
2. Binary neutron star formationand the origin of GW170817
Speaker: Chris Belczynski (Nicolaus
Copernicus Astronomical Center,
Polish Academy of Sciences)
Date: Jan 15, 2019
3. Melonic supertensor models
Speaker: Chi-Ming Chang (UCDavis)
Date: Jan 15, 2019
4. Compensating strong couplingwith large charge - Part I
Speaker: Susanne Reffert (U Bern)
Date: Jan 15, 2019
5. Decaying particles at the MeV

33

News

scale: connection to dark matter,
BBN and the CMB
Speaker: Sebastian Wild (DESY)
Date: Jan 16, 2019
6. From Galaxy Zoo to LSST: Citizen
Science and the rise of themachines
Speaker: Chris Lintott (U Oxford)
Date: Jan 16, 2019
7. The progenitors of core-collapse
supernova explosions
Speaker: Carl Fields (Michigan
State U)
Date: Jan 17, 2019
8. Compensating strong couplingwith large charge - Part II
Speaker: Domenico Orlando (INFN)
Date: Jan 17, 2019
9. An exploratory study of Higgsboson pair production at hadroncolliders
Speaker: Chih-Ting Lu (NCTS
Taiwan)Date: Jan 17, 2019
10. Graph neural network for stop
pair and htt productions at the
LHC
Speaker: Jin Min Yang (ITP, Beijing)
Date: Jan 18, 2019
11. Classifying 5d SCFTs using CalabiYau 3-folds
Speaker: Patrick Jefferson(Harvard U)
Date: Jan 22, 201912. The derived Riemann-Hilbertcorrespondence
Speaker: Mauro Porta(U Strasbourg)
Date: Jan 22, 201913. Partially Composite
Supersymmetry
Speaker: Tony Gherghetta(U Minnesota)
Date: Jan 23, 2019
14. The Swampland Conjectures andsome Physics Implications
Speaker: Luis Ibanez (UAM)
Date: Jan 24, 2019

34

15.

The Restless Universe (How the
Periodic Table Got Built up)
Speaker: Shri Kulkarni (Caltech)
Date: Jan 24, 201916. Black hole entropy and (0,4)
SCFTs from F-theory
Speaker: Kilian Mayer (U Utrecht)
Date: Jan 29, 201917. Supersymmetric Super-GUT
ModelsSpeaker: Jason Evans (KIAS)
Date: Jan 30, 201918. Recent progress of Volume
Conjectures
Speaker: Qingtao Chen (NYU, Abu
Dhabi)
Date: Jan 31, 2019
19. Imprint of double-detonation
mechanism in early light curves forType Ia supernovae
Speaker: Petr Baklanov (ITEP
Moscow)
Date: Jan 31, 2019
20. Galaxies and their dark matter
halos, an observer s perspective
Speaker: Alessandro Sonnenfeld(Leiden U.)
Date: Jan 31, 2019
21. The epoch of reionization with
the Prime Focus SpectographSpeaker: Sune Toft (DAWN,
Copenhagen)Date: Feb 01, 201922. Highest weight categories andexact categories
Speaker: Agnieszka Bodzenta(U Warsaw)
Date: Feb 01, 2019
23. Limit on the Axion Decay
Constant from the Cooling NeutronStar in Cassiopeia A
Speaker: Jiaming Zheng (U Tokyo)
Date: Feb 06, 201924. Precision Cosmology from
Gravitationally Lensed Supernovae
Speaker: Peter Nugent (LBNL)
Date: Feb 07, 201925. Motivic Chern classes and Iwahori

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

invariants of principal series
Speaker: Changjian Su (U Toronto)
Date: Feb 12, 201926. Challenges for cosmology in theswampland era
Speaker: Pablo Soler (Heidelberg U)
Date: Feb 12, 2019
27. Representations of quivers over
Frobenius algebras
Speaker: Tamas Hausel (IST Austria)
Date: Feb 12, 201928. Non-standard electroweak phasetransitions in extensions to thestandard model: Monopoles andScale invariance
Speaker: Suntharan Arunasalam(U Sydney)
Date: Feb 12, 201929. Recent advances in lattice weakmatrix elements for searching new
physics
Speaker: Amarjit Soni (BNL)
Date: Feb 13, 201930. A stack of broken lines,
associativity, and Morse theory ofa point
Speaker: Hiro Tanaka (MSRI
Berkeley)
Date: Feb 14, 2019
31. Leptogenesis via Neutrino
Oscillation
Speaker: Yuta Hamada (Cretecenter for theoretical physics,
U Crete)Date: Feb 15, 201932. Studying QCD modeling of
uncertainties in photon spectrafrom dark matter annihilation
Speaker: Adil Jueid (Shanghai Key
Laboratory for Particle Physics andCosmology, Shanghai Jiao Tong U)
Date: Feb 15, 201933. Schrödinger, Klein-Gordon andDirac equations, atomic wave
functions and operator productexpansion
Speaker: Yu Jia (IHEP, Beijing)
Date: Feb 18, 2019

34. Fundamental physics with multimessenger cosmology
Speaker: Alvise Raccanelli (CERN)
Date: Feb 18, 201935. The fundamental planefor Gamma-Ray Burst X-ray
afterglows
Speaker: Maria Dainotti(Jagiellonian U / Stanford U)
Date: Feb 19, 201936. Towards new science with LSST:
Tools and techniques for mining
large datasets
Speaker: Mario Juric(U Washington)
Date: Feb 21, 201937. "Intrinsic Mirror Symmetry"
Speaker: Mark Gross (U Cambridge)
Date: Feb 25, 201938. Flux compactifications and thehierarchy problem
Speaker: Wilfried Buchmuller(DESY)
Date: Feb 25, 201939. Towards a 5-sigma constraint on
the sum of the neutrino masses
Speaker: Francisco A . V. Navarro(Center for Computational
Astrophysics, Flatiron Inst)
Date: Feb 25, 201940. Holographic Complexity in theJackiw-Teitelboim Gravity
Speaker: Kanato Goto (U Tokyo)
Date: Feb 26, 201941. Mimetic Gravity: Pros and Cons
Speaker: Mohammad Ali Gorji(Inst for Research in Fundamental
Sciences)
Date: Feb 26, 201942. Tabletop experiments using lightand atomSpeaker: Shoji Asai (U Tokyo)
Date: Feb 27, 201943. Firewalls in General Relativity
Speaker: Surjeet Rajendran (UCBerkeley)
Date: Feb 28, 201944. Broad composite resoance andits signals at the LHC
Speaker: Ke-Pan Xie (Seoul
National U)
Date: Mar 01, 2019
45. Integrated approach tocosmology
Speaker: Andrina Nicola(Princeton U)
Date: Mar 01, 201946. Equivalent Calabi-Yau manifolds
via GLSM
Speaker: Michal Kapustka (Inst of
Mathematics, Warsaw)
Date: Mar 05, 201947. Black hole entropy, hyperbolic
3-manifold and anlaytic torsion
Speaker: Dongmin Gang (Seoul
National U)
Date: Mar 05, 2019
continued on page 26 →project researcher.
Kavli IPMU postdoctoral fellow
Miho Ishigaki [April 01, 2013
– August 31, 2015 as a JSPS
postdoctoral fellow, and then –January 31, 2019 as a Kavli IPMU
postdoctoral fellow] moved to Tohoku
University as a project researcher.
Kavli IPMU postdoctoral fellow
Michihisa Takeuchi [October 1, 2014
– March 31, 2019] moved to thecenter for Theoretical Studies, Nagoya
University as an Associate Professor.
JSPS postdoctoral fellow
Naonori Sugiyama [November 1,
2014 – March 31, 2016 as a Kavli
IPMU postdoctoral fellow, andthen – March 31, 2019 as a JSPS
postdoctoral fellow] moved to NAOJ
as a Project Assistant Professor (NAOJ
Fellow).

Personnel Changes

The following people left the Kavli
IPMU to work at other institutes.
Their time at the Kavli IPMU is shownin square brackets.
Kavli IPMU Professor Tsutom
Yanagida [October 1, 2007 – March
31, 2017 as an IPMU/Kavli IPMU
Principal Investigator and April 1
2009 – March 31, 2019 as an IPMU/
Kavli IPMU Professor] moved to
Shanghai Jiao Tong University as aDistinguished Chair Professor.
Kavli IPMU postdoctoral fellow
Chengcheng Han [September 16,
2015 – March 31, 2019] moved
to Nanjing Normal University as a
postdoctoral fellow.
Kavli IPMU postdoctoral fellow
Akishi Ikeda [April 1, 2015 – March
31, 2019] moved to Osaka University
as a Specially Appointed Associate
Professor (Part time).
Kavli IPMU postdoctoral fellow
Shigeki Inoue [April 1, 2016 – March
31, 2019] moved to NAOJ as a

Editor s Note

As announced on page 3, this is
the last issue of Kavli IPMU News.
The editor thanks all the readersof this magazine. Since the launchof IPMU, many administrative
members contributed in publishing
IPMU News / Kavli IPMU News. I
would particularly like to thankRika Tanaka and Miyuki Onuki, who
served as assistant editors duringcertain periods, Fusae Miyazoe,
Tomomi Hijikata, Marina Komori, andMotoko Kakubayashi, who served
as members of the public relations
team, Aya Tsuboi, who uploaded themagazine online, Yuuko Enomoto,
Midori Ozawa, Akiko Fujita, andRieko Tamura, who provided various
information, and Kayoko Kubota,
Ayako Nakada, Mika Miura, andShoko Ichikawa, who managed the listof mailing addresses for IPMU News /Kavli IPMU News.
Editor: Kenzo Nakamura

35

News

Black Hole Shadow
Shiro Ikeda
Professor, The Institute of Statistical Mathematics, The Research Organization of Information and Systems ,and Kavli IPMU Visiting Senior Scientist

On 10 April 2019, in six coordinated press conferences around the world, an
image of a black hole shadow was released as the first result of the Event
Horizon Telescope. I have been involved in the project for around six years andam proud of this result.
The project was challenging not only for astronomy but also for data science.
We needed new imaging methods for this very-long-baseline interferometer andthat is why some data scientists, including me, have been involved in the project.
As was the case for the EHT, data science will become more important inastronomy and physics. I hope I can make a good contribution to IPMU as a data
scientist.

36

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

Announcement
Kavli IPMU Newsは、2008年3月発行の創刊号以来、著しい発展を遂げたIPMU /Kavli IPMU と共に長い道のりを歩んできましたが、このNo. 45をもって刊行を終了致します。これまでご愛読いただきました皆様、ご支援いただきました皆様に心より感謝申し上げます。

編集担当

Message from Readers
さまざまな取材でお世話になりったメンバーの顔も研究内容とともす。スタッフは、従来の国立大学でました。誠にありがとうございましに毎号掲載され、内外に向けて組織は考えられないような自由な発想をた。前機構長の村山斉先生にはこのの発展のアピールに貢献しました。

持って、未知の領域に挑戦する機会

4月から、ご多忙な責務から（少し私 も14号 で は イ ン タ ビ ュ ー でを与えられました。そのような事務だけ？）解放されたチャンスをつか

IPMU 誕生前夜の話をし、35号では職員の姿も時には誌面に登場し、ユニ

まえ、朝日新聞朝刊でコラム連載をRobert Williams 氏とのRound Table

ークでチャレンジングであった事務部のいただいております。この春に新設

Talkで、宇宙の加速膨張の発見とハ様子をも垣間見ることができました。

した「教養面」のページで、隔週水ッブル宇宙望遠鏡の関わりの舞台裏

IPMU News が今回で最終号となる

曜日の掲載。題して「村山斉の時空を聞き出すことができました。何もことは非常に残念ですが、50 年後、100自在」です。今後ともよろしくお願ないところから誕生して以来10年年後に Kavli IPMU の輝かしい業績をいします。

あまり、Kavli IPMUと共にありその振り返る時、まず最初に紐解かれるバ発展を支えてきた flagship 広報誌

イブルとなるものと確信しています。そし朝日新聞社・科学医療部がなくなることには一抹の寂しさをて、私が現在在籍している本学二つ目感じます。チーフエディターの中村の WPI 拠点であるニューロインテリジ

本誌がついに45号で終巻となる健蔵さんをはじめとして長年発行に

ェンス国際研究機構（IRCN）においてと聞きました。Webによる広報発信尽力された方々に心から敬意を表しも IPMU のチャレンジ精神を受け継ぎ、が主流になってゆく流れの中で、格ます。

IPMU News とはまた違った方法で目に伊藤隆太郎

調高い形式と内容を崩さず、いつも

東京大学名誉教授

見える足跡を残していく積りです。

岡村定矩

表紙に「研究者の顔」を大きなサイ

東京大学ニューロインテリジェンス

国際研究機構（IRCN）副事務長

ズで掲げたKavi IPMU News は、新着書架に並んでいるだけで、思わず

IPMU News は機構の発展と共に「なんだこれは」と人の手に取らせ

多くの忘れ難い出来事や研究上の重る圧倒的な力を持っていました。形

要な情報が詰まっている、IPMU の小澤みどり

第 45 号が最後というアナウンスには

式的に完全なバイリンガル構成であ成長アルバムです。ゼロからスター

気がつきませんでした。悲しい知らせでったこともユニークな特長でした。

トした IPMU が「目に見える国際研

す

最先端の研究成果の解説、著名な研究拠点」として猛スピードで発展す究者へのインタビュー、各種イベンる姿を可視化する大きな役割を果た

トのニュースなどがあり、手に取っして来ました。

た人は必ずいくつかの記事に目を通私がかつて在籍していた IPMU

したくなったことと思います。
また、事務部は『研究者天国』を作るため

表紙の「顔」に加えて、新たに加わに誕生した WPI 拠点特有の組織でこの雑誌がとても好きでした。

Tea Break コーナーに思いついた最後の原稿を送ります。※
ミネソタ大学数学科教授

アレクサンダー A . ボロノフ※

41 ページに掲載。

37

MessageFEATURE

Kavli IPMU 主任研究員

松本重貴

まつもと・しげき

専門分野：理論物理学

新物理探査の橋頭保としての暗黒物質研究す。暗黒物質は、1934年にフリッツ・ツビッキー博

新物理はどこに？

士により銀河団内の銀河の運動を説明するための未知素粒子物理学の分野では、前世紀から今世紀にかなる物質として導入され、今世紀に入り宇宙背景放射

け、いかに自然に電弱対称性の破れのスケール、つまの揺らぎ観測等を通じその存在が確立しましたが、そり基本的な力から弱い力と電磁気力が生じるエネルの具体的な性質については未だ不明です。更に、素粒

ギースケール（弱い力を媒介するウイークボゾンの質子標準模型の枠内に暗黒物質の候補となり得る素粒量程度、1000億電子ボルト = 100 GeVのエネルギー子、あるいはそれらから構成される物質は存在しませスケール）を自然に説明するのか、を主な指導原理とん。そのため、暗黒物質の正体が解明されれば、それして発展してきました。この文脈において活発に議論を橋頭保として新物理探査へと船出することが可能とされたトピックが、超対称模型、余剰次元模型、複合なります。つまり、まずはあらゆる手法を用いて暗黒ヒッグス模型であり、これらを検証するための実験や物質の正体を明らかにし、そして標準模型の背後に存観測がこれまで行われ、また現在も続いています。し在する新物理探査を行おう、という戦略です。

かし、近年の大型ハドロン加速器実験（LHC）をはじめ

ここで、暗黒物質の性質について現在までに分かっとする様々な実験において、これら新物理の確かな証ている主なことについてまとめておきます。まず、暗拠を見つけられないこともあり、この指導原理に疑義

黒物質は電気的に中性です。もちろん、暗黒物質粒子が生じています。確かに電弱対称性の破れのスケールが非常に微小な電荷を持つことや、とても重い場合には自然に説明されるべきですが、これまでに提案され多少の電荷を持つことは許されますが、このような極てきた模型とはかなり異なった機構やアイデアで説明

端な例について今回は考えないことにします。次に、されるのでは? という疑義です。ごく最近ではこの考

暗黒物質は少なくとも零でない質量を持ち、現在の宇えに沿った研究も盛んになってきましたが、未だ皆が宙で（スピードが光速に比べ十分に小さい）非相対論

納得す決定的なアイデアの提案には至っていません。

的に運動しています。また、宇宙の年齢（約130億年）に比べて十分に長い寿命を持っています。更に、通常の物質と殆ど反応（相互作用）をしません。最後に、注目される暗黒物質の正体解明

定量的な知見として、宇宙に存在する暗黒物質の平均

そこで注目されつつあるのが、暗黒物質の正体解

質量密度（1立方センチメートルあたりの質量、通称

明を指導原理として素粒子物理学を発展させる戦略で

暗黒物質量）が約2×10–30 g/cm3であることも知られ

38

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

ています。

が図1です。ここで、暗黒物質の質量 m と宇宙の温度

しかしながらこれらの知見を踏まえても得られてT はいずれもエネルギーの単位で表されるものとしまいる情報は決して多いとは言えず、例えば暗黒物質がす。宇宙の温度が暗黒物質の質量と同程度の時には暗未知なる素粒子であると仮定したとしても、その質量

黒物質量が熱化学平衡時のものと一致していますが、gから10 gの50桁の範囲にある、といった

やがて温度が暗黒物質の質量の数10分の1以下に下が大雑把なものが導き出せるのみです。このような広範

るとその量が平衡時のものからずれ、最終的に一定数

囲の質量にわたって暗黒物質の正体を実験的に探るこ残ることが見て取れます。同様の凍結機構が初期宇宙とは不可能ですので、現在では幾つかの有力な仮説ににおけるビッグバン軽元素合成や宇宙の晴れ上がりに基づいてその検出が試みられています。有名な仮説とも適応され成功を収めていることもあり、それを暗黒しては熱的暗黒物質仮説、アクシオン仮説、ステライ

物質量に応用したものが熱的暗黒物質仮説の本質であ

ル・ニュートリノ仮説、原始ブラックホール仮説等がることから、これは極めて自然な仮説と言えます。特挙げられますが、これまでのところ熱的暗黒物質仮説に暗黒物質の質量が、上述の電弱対称性の破れのスに基づいた探査が最も精力的に行われているため、本ケールと同程度の場合、この仮説を満たす暗黒物質は

稿ではこの仮説に焦点を当て、その現状について要点

WIMP（Weakly Interacting Massive Particle）とも呼を絞って解説したいと思います。

ばれ、具体的な標準模型を超える新物理の観点でも盛

が10

–55

–5

んに議論されています。

熱的暗黒物質仮説

熱的暗黒物質は初期宇宙において他の物質と熱化学平衡にあったと仮定されるため、必然的に標準模型

熱的暗黒物質仮説とは「暗黒物質が（未知なる）素の素粒子と相互作用を持ちます。熱的暗黒物質の検出粒子であり、現在観測されている暗黒物質量は凍結機

は、まさしくこの事実を当てにして行われます。問題

構により説明される」とする仮説です。凍結機構とはは標準模型のどの素粒子と相互作用を持つのかです

何かというと、宇宙初期において暗黒物質は他の物質が、それにより検証戦略も異なってきます。そこで、との反応を通じて熱化学平衡にありましたが、やがて熱的暗黒物質を包括的に探査するため、その量子数に平衡を保とうとする反応率が宇宙の膨張率を下回るこ基づいた系統的な分類が行われます。量子数とは自然とにより、その暗黒物質量（平均質量密度）が決定さに存在する力に対する 電荷 のことであり、具体的れたとする機構のことです。この様子を図示したものには電磁気力における電荷が例として挙げられます。

39

Feature図1：熱的暗黒物質仮説における暗黒物質量（暗黒物質と輻射の数密度比）の典型的な振舞い。ここでm は暗黒物質の質量、T は宇宙の温度で、共にエネルギーの単位で表されるものとする。

上述の通り熱的暗黒物質は電気的に中性であり、また重力に対するもう一つの量子数は質量に他なりません

強い力に対する電荷（カラー荷）を持つならば既に発が、これは弱荷やスピンで熱的暗黒物質を分類した後見されているはずであるという事実を考慮しますと、に、計算により予言される暗黒物質量が近年の宇宙観

ここで注目すべきは弱い力と重力に対する量子数とい測の結果を再現するべしという要請からその範囲が導うことになります。弱い力に対する量子数は弱荷と呼かれます。つまり熱的暗黒物質の質量は、この分類にばれ、重力に対する量子数（の一つ）はスピンです。

おいて従属的なアウトプットとなります。

40

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

図2：熱的暗黒物質の分類と、それぞれのケースにおける有効な検出方法。

熱的暗黒物質の分類

強さを保証する「繰り込み可能な相互作用」を念頭に置きますと、0、1/2、1 の 3 種類に限定されます。相熱的暗黒物質をその弱荷とスピンに基づいて分類

対論的場の量子論の特性により、熱的暗黒物質の弱荷したものを図 2 にまとめます。まず熱的暗黒物質の弱（あるいはその混合）とスピンを決めることで標準理荷に関して、基本的には1/2を単位に 0、1/2、1、…

論の素粒子達との相互作用、つまりラグランジアンがの値のいずれかを持ちますが、例外が存在します。そ一意に決まり、各々のケースについて熱的暗黒物質をれは異なる弱荷が混じった（例えば弱荷 0と1/2 が混

系統的かつ定量的に探査することが可能となります。

じった）ケースです。親しみのある電磁気学を例にとり
ますと、電荷 0 と電荷 1 が混じった素粒子を考えることに相当します。この混合は電弱対称性の自発的な破れ

Feature分類に基づく熱的暗黒物質の検出法に伴い引き起こされるのですが、もちろんこれは弱い力

上述の熱的暗黒物質の分類は Kavli IPMU においてでのみ起こり電磁気力や強い力では起こりません。そ素粒子現象論を主に研究する研究者達により提案されの結果、弱荷が0（弱い力に対して中性）である、特たもので、現在では、種々の熱的暗黒物質が具体的に定の 0 でない弱荷を持つ、混合した弱荷を持つの 3 種

どのように検出され得るのかについて、様々な実験グ類に分類されます。一方、熱的暗黒物質のスピンに関

ループとの議論や共同研究を通して研究が進展していしては、暗黒物質と標準模型の素粒子との相互作用のます。これらの議論からまとめられた、各々の熱的暗41

黒物質のケースにおける最も有効と思われる検出実験成されるシナリオが議論されており、その際にはテラについても図 2 に示してあります。

スケール（1兆電子ボルト＝1 TeVのエネルギースケー

まず弱荷が混合したケースでは、その混合の起源

ル）のみならず電弱対称性の破れのスケールの質量領となる相互作用が、熱的暗黒物質粒子とヒッグス粒子域の探査も大事になります。この場合、将来における（あるいは弱い相互作用を媒介する Z 粒子）との結合

LHC 実験や国際線形加速器実験（ILC）等の将来レプを呼び、必然的に核子との散乱が大きいと予言されまトン加速器実験での探査が重要となります。

す。そのため、地下実験における直接検出探査が非常

最後に、弱荷を持たないケースでは、そのスピンがに有効となり、実際、世界各国において精力的にそれ0や1のときは核子との散乱が大きく予言され、弱荷らの実験が進められています。また、Kavli IPMUも参が混合したケースと同様に地下実験における直接探査

画している日本の XMASS グループが参加を決定したが有効となります。一方、スピンが1/2のときには必※1

XENONnT 実験 をはじめとして、大型の直接探査実

ずしも散乱が大きくなるわけではありません。特に熱験計画が提案され、そして承認されており、もし暗黒的暗黒物質が主にレプトンと相互作用をする場合、主物質がこのケースに相当するならば近い将来に検出さにヒッグス粒子と特殊な相互作用（擬スカラー結合）

れることが期待されます。

をする場合、更にはその質量が陽子以下となる「軽い次に、特定の 0 でない弱荷を持つケースでは、一般

暗黒物質」の領域が未探査であり、これまで議論されにその質量が陽子の数千倍と予言され、加速器実験にてきたものとは異なる手法を用いた探査が必要となりおける探査が難しくなります。一方、筆者らにより暗ます。前者の 2 つの例においては、ILC 等の将来レプ※2

黒物質の自己対消滅がゾンマーフェルト効果 によりトン加速器実験における暗黒物質生成やヒッグス粒子

著しく増大することが明らかにされ、間接検出実験がの詳細な測定が重要な役割を果たします。一方、軽い

その探査に大変に有効となることが判明しています。

暗黒物質領域については、場の量子論の特性により軽※3

特に日本とドイツの CTA グループ による（天の川銀※4

い暗黒物質のみならず軽い媒介粒子（スカラー粒子か河の）伴銀河のガンマ線観測が注目されています が、

ベクター粒子）の存在が予言されます。これら軽い粒

暗黒物質を高感度で探査するためには、伴銀河内の暗子の探査には、Belle II 実験や K 中間子の稀崩壊実験

黒物質分布に関する詳細な情報が必要となります。この点については、日本のすばる望遠鏡を用いた分光観
測計画 PFS（Kavli IPMU が推進主体）が重要な役割を果たします。更に地下実験における直接探査が第 3 世代（XENONnT の次世代である DARWIN 実験※5等）に移行した際には、このケースの熱的暗黒物質も探査可能となり、これら将来実験の実現が望まれます。本
ケースの熱的暗黒物質は、LHC 実験におけるヒッグ
ス粒子発見後に特に注目されたアノマリー伝達機構に基づいた超対称模型※6（Pure Gravity Mediation 模型
等）において予言されており、暗黒物質の間接探査や直接探査における検証が喫緊の課題となっています。
また幾つかの新物理模型においては、凍結機構のみならず他の非熱過程においても本ケースの暗黒物質が生

42＊1

XENONnTとはイタリアのグランサッソ国立研究所（LNGS）地下実験
施設で行われる予定の暗黒物質の直接探査実験のことで、8トンの液体キセノンを用いる。暗黒物質とキセノン原子核との散乱により生じる反跳を捉えることを目的としている。
＊2
ゾンマーフェルト効果とは、始状態の粒子間に働く長距離力が、非弾性散乱の断面積を長距離力が働かない場合と比べて著しく変更する効果のこと。暗黒物質が弱い力を媒介する素粒子（W、Z ボソン）より十分に重いとき、弱い力は暗黒物質にとって長距離力として働き、対消滅断面積等が著しく増大することが知られている。
＊3
CTA とは 20 GeV~100 GeV 領域に渡るガンマ線天文台（Cherenkov
Telescope Array、チェレンコフ望遠鏡アレイ）の略称。
＊4
伴銀河の中でも、特に「矮小楕円体銀河」と呼ばれる極めて暗い小さな銀河は、その質量の大部分が暗黒物質であるとされており、このた
めガンマ線観測による暗黒物質探査の主な対象の一つとなっている。
＊5
DARWIN とは約50トンの液体キセノンを用いる暗黒物質の直接検出実
験（DARk matter WImp search with liquid xenoN）の略。
＊6
ヒッグス粒子発見後に特に注目を集めた超対称模型の一つ。ヒッグス質量を説明し大統一理論とも相性が良い一方、超対称模型でしばしば問題となるフレーバーやコスモロジーに関する問題を回避する最もシンプルな模型として知られている。

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

等の高輝度加速器実験がその検証に必要不可欠になり型を超える次の新物理のスケールの同定に全力が注がます。また最近ではヒッグス粒子から媒介粒子への崩れています。この観点から暗黒物質の正体解明が役割

壊も重要な探査手法となり得ることが指摘され、そのを果たすことが期待されており、本稿でその現状と将場合にはヒッグス粒子の稀崩壊に対する精密測定が重来の見通しについて解説しました。後半でやや詳しく

要となります。

述べた通り、ここ数十年において、今ほど様々な分野の理論と実験の研究者の密な議論に基づいた素粒子物理学の研究が喫緊の課題である時代はありませんでしおわりにた。その意味において、Kavli IPMUは望み得る最高の以上の通り、素粒子物理学の分野では、標準模型の完成と新物理のシグナル未発見の現状を受け、標準模環境を提供してくれており、今後もこの線に沿って研究に邁進して行きたいと考えています。

Tea Break :IPMUとは何の略語？
ドイツ人の数学者で数理物理学者でもあったダフィット・ヒルベルトは、19世紀末から20世紀初頭
にかけて活躍し優れた業績を挙げました。彼が残したこんな逸話があります。ある時、彼の学生の一人が詩を学ぶために退学したと聞いてこう言いました。
「結構なことだ。彼は数学者になるには想像力が足りなかった。」
さて、皆さんの想像力に訴えたいことがあります。IPMUという略語の意味について知らない人が見当をつけるとしたら何と言うか、気の利いた答えを競い合うことにしたいと思います。例えば、

FeatureThe Institute for the Pretty Much Unknown,
The Infrared in Physics and the Mathematics of the Ultraviolet ...
優れた解答はKavli IPMUのウェブサイトに掲載すると共に、Tea Timeの会場の藤原交流広場に掲示
し、Tea Breakというタイトルに一層ふさわしいものにします。
（アレクサンダー A . ボロノフ）

43Our Team

ロビン・コーイストラ Robin Kooistra 専門分野: 天文学
博士研究員

大規模銀河フィラメント中の銀河間物質（IGM）は銀河の形成および進化において重要な役割を果たします。私は、銀河間ガスの性質および銀河間ガスがフィラメントの中にある銀河に及ぼす影響並びに大規模構
造と宇宙論との関係に興味があります。シミュレーシ
ョンにより、中性水素が放射する輝線（波長21 cmの
電波）、あるいはライマン・アルファの森トモグラフィ
ーによる吸収を対象とするIGMの観測を予言します。

キャラ・ラ リカタ Chiara La Licata 専門分野: 実験物理学
博士研究員

高エネルギー物理学実験、特に間接的な手法により標準模型を超えるような素粒子を発見すること、ある
いはその存在に制限を与えることが私の主な研究テー
マです。現在、
私はBelle II実験グループに参加しており、
過去3年間に渡りシリコン・バーテックス検出器を保護するための放射線モニターシステム開発に深く関わってきました。

Belle II実験は、間もなく第1期の物理データ取得が開始されるところです。私はモニターシステムの立ち上げに従事するとともに、最初のデータを吟味する準備を進めます。

44

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

朴 賢培

パク・ヒョンベ

専門分野: 天体物理学・宇宙論

博士研究員

私は、運動学的スニヤエフ・ゼルドビッチ（kSZ）
効果に起因する宇宙マイクロ波背景放射の温度異方性のモデリングを研究しています。kSZ信号はイオン化した銀河間物質の空間分布に関する情報を含んでいます。
この情報から、宇宙の再電離期に銀河からどのようにイオン化が広がったのか、また宇宙の再電離期後にガス密度場がどのように進化したのかについての情報が得られます。

サマンサ・スティーヴァー

Samantha Stever

専門分野: 天文学

博士研究員

パリ高等研究所での博士課程在学中、私は最新の科学衛星に使用される高感度検出器に寄生信号を生じる
宇宙線の効果を研究し、放射線に対する検出器の熱的、電気的応答の性質を決定するため、半導体ボロメータ
ーを用いた測定を行いました。Kavli IPMUでは博士研究員として、この宇宙線の効果の研究を発展させ実験に起因する他の系統誤差、偏光変調器と焦点面検出器

的手法およびモデリングの手法を用いてLiteBIRDに適とのカップリング、これらがBモードの信号に及ぼす影用する積りです。また、私は偏光変調器（半波長板）

響も吟味するつもりです。

Our Team45

Round Table Talk :哲学者と物理学者の対話
マルクス・ガブリエル Markus Gabriel
ボン大学教授、同大学国際哲学センター所長

村山 斉 むらやま・ひとし

Kavli IPMU主任研究員、カリフォルニア大学バークレー校教授

野村 泰紀 のむら・やすのり

Kavli IPMU主任研究員、カリフォルニア大学バークレー校教授

科学とは何か―物理学者が語る村山ガブリエルさん、先ほど講演＊1

されたばかりだというのにこの座談会に参加していただき、ありがとうございます。以前お話しした際、あなたは「通常ポパーが言ったとされることは、正確に言うと、彼が実際に言ったこととは違う」ということを指摘されました。そこで、ポパーによる科学の定義についての私の理解─実はそれはポパーが実際に言ったことではなかった
かもしれませんが─をもう一度お話して、それからその定義についてあな
たがどう考えるか聞かせていただく、ということから始めてはいかがでしょうか？
いいんじゃないでしょうか。それは意味があると思います。

ガブリエル

村山 では、私から口火を切らせてもらいますが、私たちはもちろん科学者

であり、科学とはどういうものである
か、どのように行われるべきものであるか、具体的に教えられてきましたが、時には非常に窮屈に感じます。通常ポパーに帰せられ、科学者も同意する科学の狭い定義は、特に宇宙などのような大きな問題を議論するときには従い＊146

2018年6月11日に東京大学本郷キャンパスの医学部教育研究棟において開催されたKavli IPMUとIRCN（ニューロインテリジェンス国際研究機構）の共催によるセミナーで、ガブリエルさんは「科学と形而上学」と題して講演し、セミナー終了
後にこの座談会が行われました。

マルクス・ガブリエル

村山 斉

たくない場合もあります。そういうわ
けで、私たちが伝統的な意味で科学の定義と考えるものについて、また過去に科学哲学で他のどのような考え方が議論されていたのか、それからこの問題についてあなたはどう考えられるかといったことについてガブリエルさん
からインプットをいただきたいと思います。こういった内容の議論が一つできると思います。
野村 実のところ、村山さんと私の意
見が完全に一致しているかというと、多分そうではないと思います。
村山 そうですね。話を進めていけば分かるでしょう。

恐らく科学とは何かについてお二人にそれぞれの考えを語っていただき、その後で私がそれを哲学の空間に投影してみてはどうでしょう
か。
ガブリエル

村山 そうしましょう。私が「科学とはどういうものか」について小学校で教えられたことは、こうだと思います。

Kavli IPMU News No. 45 March 2019野村 泰紀

科学とは身の回りの現象を理解しようと試みることである。そのためには、
もちろん身の回りで起きていることについての定量的なデータをとることが必要で、定量的なデータが得られればそれを説明しようとする理論を考え出すことになる。
得られたデータ全てをうまく説明する理論が得られたら、その理論を使ってさらに予言をしてみる。そして新たなデータセットと突き合わせて予言と一致するか調べてみる。そして、もし一致しなければ「この理論は反証された」とする。ポパーによるものだと思うのですが、これが私たちが科学の定義として教えられたプロセスです。
そしてもしその理論が新たなデータ
セットを完璧に説明した場合は、「理
論はデータと一致する」と言い、決して「理論が正しい」とは言いません。
その後、再び理論が反証されるに至るまでそのプロセスを繰り返します。反
証されたところで理論を修正し、以前

説明できた全てのデータと突き合わせる限りにおいて、言葉の問題は気にしテートメントの起源なのです。こういてみて、理論の成功が保たれているかないのです。例えばこの場合、理論がう全てのサイクルがある時間内に完結調べます。もしそうであればさらに予正しいと言っても間違っていると言っするべしという条件を科学の定義に含言を行い、再びデータを取り始めて予ても、その言葉が正しく使われている

むことに、私は賛成しません。私たち言と比較します。たとえ理論がデータ限り構わないのです。

と一致したとしても、やはり決して「理論が正しい」とは言いません。理論がデータと食い違う場合だけ「理論が間違っている」と言い、理論をさらに拡張しようと試みます。これが「科学とはどういうものか」について私たちが教えられたプロセスです。

理論がある領域においてある精度で適用され得るということだけが事実です。しかし、極端な領域においてはある理論が実は別の理論の近似に過ぎないということが明らかになるかもしれません。ニュートン力学の場合は特殊相対論です。そしてこういう場合を記述したければ新しい理論を考慮しなけ
ればなりません。私にとっては、こういった考え方こそが科学を定義する方法の一つです。この意味で、科学とは非常に「戦略的」です。また、科学、
少なくとも自然科学の定義は、同じデータセットを最小限の仮定で説明しようとするプロセスも含んでいます。実際、この最後の点は重要で、もしそうでなければ自然を記述するためには単に全てのデータをリストするだけで良く、そのリストを「理論」と呼べるということになります。
村山 そうですね。一つ一つのデータにそれぞれ理論が一つあるということになります。

が話す反証可能性はそのようなものであるべきではないのです。理論が科学か否かは─特に、理論が「真」であるというそれ相当の可能性がある場合

それなら同意できると思います。明確に反対と言える科学者はいな
いでしょう。

野村

ちょっと曲解しているかもしれませんが。
野村 そういうところも少しはあるかもしれないと思います。一つは、私た
ちは何かが正しいとは決して言わないとおっしゃった点です。実際に、少なくとも特殊相対論まで理論を拡張しなければならない事をもってして「ニュートン力学は間違っている」というよ
うなことを言う人もいます。私はこういったステートメントは誤解を招くと思います。もちろん、これは一種の言葉の問題であり、科学的事実それ自体にとっては問題ではありません。つまり、特殊相対論を理由としてニュート
ン力学は間違っていると言う人がいても、ある領域では現象を非常に良く説明するのでニュートン力学は正しいと言う人がいても、どちらでもよいのです。正確には、まず「正しい」という言葉を定義するべきなのです。私たちはこの言葉を「ある時代の事実」を意味するものとして使うことができ、そうするとニュートン力学は少なくとも村山

19世紀には実際に正しかったのです。
同様に、この言葉を「ある領域で全ての実用的な目的に対して正しい」という意味に使うことができます。この意
味では現在でもニュートン力学はまだ正しいのです。
いずれにしても、私は科学の基本的な立場は常にそういったものであると思います。物事が明確に定義されてい野村 その通り、それは最悪の「理論」です。そこで仮定の数をできるだけ小
さくしようとし、そうすると理論が説
明力を持つようになります。普通、そのような理論は観測結果を再現するだけでなく、それ以外の何かを予言するので─村山さんが言われたことを、ここでは繰り返しているだけですが─、私たちは実験してそれを確かめます。
ここで、一つの問題は極端なことを言う人がいることで、理論が科学と言えるのは、これら全てのプロセスが例
えば10年か20年で完結する場合に限ると主張します。
村山

10年以内であってほしいですね。

野村 基本的な姿勢には全く賛成ですが、問題は時間スケールです。例えば、
これが弦理論は科学ではないというス

─それが原理的に反証可能かどうかにより決定されるべきです。もちろんもっと短い時間スケールで検証できる予言があるかどうか調べる試みは続けるべきですが。
それは本当に奥深い意見の相違に見えます。いや、まったく興味深い違いです。

ガブリエル

野村 そうです。科学者の間にさえある相違点です。
勿論、確認するための時間スケー
ルが100年にもなるかもしれないようなものに自分の時間を費やしたくはな
いと言う人がいても、それは構いません。それは本人が決めることで、私が反対する筋合いではありません。しかし、確認のために長い時間を要するかもしれないような類いの科学をやっている人達は科学者に非ずといったステートメント、実際そういう事を言っている人達がいるのですが、それには強く反対します。将来の技術的進歩を本当に予見できる人は誰もいないし、あるいはもっと短い時間スケールで確認できる別の予言が見いだされるかもしれないので、そういうステートメント
は危険であるとさえ思います。
村山 ご存知のように私も時々そういう批判をしました。でも、それは弦理論そのものよりはそれをやっている人たちについての批判という面が強いもので、予言したりそれをテストしたりすることなどどうでも良いというような姿勢を彼らが示すからです。それでは科学的な姿勢とは言えないので、その姿勢に私は極めて強く反対しました。しかし、それは弦理論を科学に非ずと言うのと同じことではなく、弦理論をやっている人たちのある種の姿勢
を非科学的と言っているのです。それ

47

Round
Table

は区別しました。

れません。そして、そういう側面の幾的です。

それなら結構です。すると私はつかは私たちが反証可能性等を議論ししかし、反証可能ではないが真であ多分どこかで村山さんのことを誤解したときに話していたこととは違うもの

るということがあるため、ここでもう野村たかもしれません。しかし、それでもです。いずれにしても、こういったこ

少し考察を加える必要があります。例

こう言いたいのですが、あなたが批判とを聞いてガブリエルさんはどうお考

えば、もし私に意識があり、かつ自分している人たちがやっていることは人間の活動として無価値なことではありません。少なくともそれは数学なのです。一般論として、私はこう信じているのですが、他人や他人がしていることを否定することには私たちは極めて注意深くなければなりません。

えでしょうか？

に意識があると考えるなら、それは反証可能ではありません。意識があり、かつ自分に意識があると考えることは、その人が正しいということを意味します。反証可能でないこと全てが問題であり非科学的であるということではありません。もしそうであるとすると、反証可能性規準自体を定式化することができません。
私が自分の状態について間違えて認識している可能性はあります。私が意識を支える神経活動について間違えて認識している可能性もあります。しか村山 もう一つの観点は─教科書のようなものではなく、研究を行う過程で教えられたものと思いますが─理論の質についてです。つまり、私た
ちはより一般的に適用される、より広い適用範囲をもつ理論を高く評価します。
私たちはより美しく見える理論を評価します。もちろん私たちは「美しい」という言葉で意味することを実際には定義できないのですが、そこには多少の美的感覚があります。
それから、役に立つ理論も評価します。弦理論の場合には私たちが普通話すような意味
では実験的に立証されていませんが、新しいアイディアを生み出す上で非常に役に立ち、また数学等との新たな関係も創出しました。
従って、学問的には研究を行う非常に実り多い土壌がありました。私たちが評価するもう一つの特質がそれです。ですから、私たちが教えられた科学の狭い定義に加えて、こういった付加的な特質があります。どうやら私た
ちには研究を続ける理由や研究で何を目指すのかといったようなことが多少
身に染みついてしまっているようです。それは科学とは何かという観点からは定義するのが難しい側面です。
野村 そうですね、それは複雑な問題
かもしれません。今のところ私たちはガブリエルさんが厳密にコメントできる程度まで科学を厳密に定義してはいないのですが、それはこの問題の本質かもしれません。つまり、村山さんが言われたような多面性があるのかもし48

科学とは何か―哲学者の見解

あなた方は科学的な活動の重要な部分を強調しているのだと思います。明らかに成功規準ばかりでなく、全体的正当性規準もあります。全
体的正当性規準とはあなた方の言われる原理的反証可能性あるいは原理的検証可能性のことです。そうでしょう？
科学は宇宙に関して検証可能な主張を行うことにより進歩します。もし、私たちが原理的に─より正確にはどんガブリエル

な測定装置を使っても─測定できな
いようなことに関する主張をするな
ら、それは単に宇宙について全く何も言っていないことになります。
野村 「神は存在する」が良い例です。

ガブリエル 他にも「人生は夢である」のようなものもあります。科学は、最低限データの存在に依存するものですから、現実は私たちに見えているものとは全く違うかもしれないという考えも科学的な仮説ではありません。もしもデータと思うものがデータとは無縁のものであるとすると、私たちは科学的な手法で何かを確立するということができません。
私が「人生は夢である」と言ったとすると、もちろん検証可能な仮説もあります。その夢はどれくらい長いのかとかそこで私が「人生は非実体的なデーモンの心の中の悪夢のような、何かもっと突拍子もないものかもしれない」と応じたとすると、その仮説は容易に全てのデータを説明するでしょう。しかし、他にも全てのデータを一気に説明する仮説は無限にあります。
野村 ええ、その理論は誰も反証できません。

これは実に簡単な理論です。極めてエレガントで、非常に一般

ガブリエル

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

し私が今現在意識があるという事実については間違えようがありません。意識があるということと、意識があることを意識しているということは同じことです。ですから反証可能性について
両者の間に違いはありませんが、それは構いません。従って、存在するもの
すべてが反証可能かどうか調べる対象であるとは限りません。
野村 そうですね、まだ何か考えるべ
きことがあるかもしれませんね。
村山 しかし、あなたが私に話しかけて私が応えるとしましょう。するとあなたは私に意識があると言うことができます。
ガブリエル 全くその通りです！ 間違っている（反証できる）可能性があります。
村山

外部テストです。

その通り、外部テストです。外部テストがあり、私が述べた、意識が脳に基づいているという事実も非常に重要です。もし意識と脳が無関係だとすると、私たちに意識があると考えることには、反証可能ではなく、かつ反証可能な何ものにも基づいていない何かがあることになるため、何らかの誤りがあると結論するべきです。
ですから、存在と反証可能性の間にはもっと深い関係があります。それどこ
ガブリエル

ろか、
非常に深い関係かもしれません。
従って、それは原則的規準です。そう考えてほぼ問題ないと思います。

例えば、村山さんがこう言いまとは考えません。ですから、真実を理した。
「私には意識があります。あな

論と現実、あるいはステートメントと野村

たは私に意識があることを知っている事実の間の関係とは考えません。真実

しかし、私は哲学者として注意深くはずではないですか？」しかし、私はすることにしますが、これがどういう知りません！ なぜか？ 村山さんの意

風に科学に投影されるか考えてみましょう。科学者は原則的規準および成功規準を考えることに非常に慣れています。一つは動的であり、他方はもっと静的です。理論の変更には、得られるデータに適合させ必要であればモデルを変更する活動という動的な側面があり、そして科学哲学で「線引き問題」と呼ぶもっと一般的な規準、すなわち研究を科学的なものとするものは何かという質問に対する答えとしての反証可能性があります。

識を私はもっていないからです。本当に知りません。

とは単なる事実と考えます。
村山 そうすると存在するものです野村 少なくとも、そのような原則的
反証可能性は必要です。
ガブリエル ええ、必要ですが、十分ではありません。
野村 「神が存在する」といったような理論を排除するために
ガブリエル

そう、そのようなものです。

野村 あるいは「恐竜の化石はUFOが作った」のようなガブリエル

デーモンのようなものも。

野村 その通り、あなたのデーモンも良い例です。
ガブリエル

そういう例は無限にあります。

決定不全性について語る

そうですね。しかし、反証可能性規準をそれ以上に使用することは危険です。そうしている人たちがいます
が、私は反対です。あなたが講演で述
べた「決定不全性」についても話をしたいと思います。これについて、あな
たは哲学者として考察されましたが、私もそれと同じようなこと、つまり決定不全性のようなことを考えていました。
野村

ガブリエル ええ、
まさに私たちが「決定不全性」と呼ぶものです。

しかし、あなたは私の機能を見たでしょう。私はあなたの言動に反応しましたよ。
村山

そうですが、それは単なる機能かもしれません。私が確実に言えるのは私には意識があるということだけで、私が村山さんであるとして見るものは単なる反応にすぎません。しかし、村山さんからも私自身からと似た反応が得られることから、最も簡単な仮定は二人とも意識があるということです。実際、まさにこれが科学のやり方です。つまり、
私だけに意識があり、あなたは例えばデーモンのようなものである可能性は完全には排除できないのですが野村

あるいは、皆ゾンビかもしれません。

ガブリエル

野村 そういう可能性は排除できないのですが、科学をする上ではそういう可能性を考慮する必要はありません。
こういった深いレベルでの「仮定」をすることは科学の「定義」の非常に基本的な部分であり、多分同意していただけると思います。

全くその通りです。しかし、ここには私が多分もっと注意深い
話し方で紹介しようとすることがあります。そして、もうその議論に入っているので、あなた方がそれについて何を言うか聞いてみたいと思います。私は「事実」が本当に存在するという描像に立ちます。なぜかと言うと、こういうことです。
ガブリエル

その「事実」は「真実」と同じものですか？
村山ガブリエル

そうです。定義してみましょう。

講演であなたが言われたことで
すね。
野村

ガブリエル

私は真実を表象的なもの

ね。

ガブリエル
村山

その通りです！

定義がなんであれ

その通り、それが真実についての私の考え方です。例えば、「私がここにいることは真実である」とか、「この部屋の中に2人以上の人がガブリエルいるのは真実である」
言ったとします。
もちろん、全て（
「人」
、
「部屋」
、
「中」
など）は明確に定義します。
ええ、「人」とは何か等々定義する必要があります。
ガブリエル 勿論そうです。しかし、次のような考え方は正しいはずはないと考えます。全ての用語が明確に定義されたとして、それでも事実は存在しない、という考え方です。それは正しいはずはないですよね。なぜなら、用語が明確に定義されたなら、物事は描写された通りであるか、そうでないかのいずれかとなります。素粒子とは何を意味するかを明確に定義したとしま
しょう。それはすごく難しいけれど、
それはともかくそうしたとすると、例
えば空間のあるはっきり区画された領域の内部にある分子の数が偶数なのか奇数なのか、という質問には答えがあります。
もっと簡単な例にしましょう。
それでも難しいですが、より簡単にします。天の川銀河の任意の渦状腕を一つ考え、正確な時間帯を定義します。
すると、天の川銀河のその部分にその時間帯に存在する星の数は偶数か奇数かのいずれかです。
野村

野村

星を定義した後ですね。

天体物理学に基づいて「星」の意味を確定させたものと仮定
します。
ガブリエル

村山

それは難しいですね。

ガブリエル

ものすごく難しいです。

実際上は でも、実際的な問題を話しているわけではないので
野村

ガブリエル

実際的な問題を話しては

49

Round
Table

いません。こういう問題の中には、明確に定義されても原理的に答えること

ることで解決できると考えています。
─ところで、この情報増幅は意識がそれですね。
ええ、研究者がこの結論に到達

野村が不可能なものがあるかもしれません

どこに存在するかということについする、あるいはあなたの見方が正しいね。

て、潜在的に非常に興味深い意味を有と確認する唯一の途は、外部の観察者

野村ガブリエルさんはそう思いますか？これは実際非常に大きな問題です。これは、つまり原理的に答えられないことがあるか否かは、まさに「totality（総体）」等のようなあなたのテーマに関連していますね。
その通りです。私が考えなければならないことですね。多分これといった理由はないのですが、私はそういう問題があるという方に賭けます。
ブラックホールを考えると、昨日の野村さんの話で非常に面白いことを伺いました。＊2 宇宙のある領域では、物ガブリエル理の研究対象という意味ですが、ブラックホールのように入ってくる情報を全て飲み込み、何も出てこないので私たちには決して理解できないという性質を持つことが事実かもしれず、もしそれが本当なら─あなたは、昨日、それは疑わしいと非常に興味深い指摘をされましたが─それが本当なら物理は情報が何も出てこない宇宙の領域については何も知ることができないわ
けで、そうすると明らかに物理が発見できない物理的事実があるということになります。
量子力学と哲学の間にあり得る興味深い関係
野村 そういうものは除いておくべきです。記述するべきことの定義に加えることさえするべきではありません。
しかし、実はこの問題はもっと奥深いものです。私は常に次のように考えてきました。量子力学における重要な問題は、観測の問題です。通常私たちはこの問題を、観測とは多世界において情報が増幅される過程であるとす＊2

2018年6月10日に開催されたKavli IPMU主催の一般講演会「宇宙×世界」において野村さんが「我々の宇宙を超えて」と題して、続いてガブリ
エルさんが「宇宙・世界・実在」と題して講演し、その後さらに二人の対談が行われました。Kavli
IPMU News No. 42, p. 39参照。

50

していて、それについては後で話すこを含む理論を作ろうと試み、それに失とができるかと思いますが敗し続けることだろうと思います。

─ しかし、その概念を実際に理論に組み込む
ためには、私たちは常に系を観察している外部の何者かの存在を仮定しているのです。このことは、古典力学では大きな問題にはなりません。なぜなら古典力学では、世の中の全てを例えば
一種のコンピューターシミュレーショ
ンのようなものとして正確に定義できるからです。しかし量子力学では、ある種の観測を行っている「外部のもの」の存在は、その理論的定式化に深い影響を与えています。
量子力学を部分系に適用した場合、完全にうまくいくことは誰もが認めています。しかし、研究者が本当に望んでいたことは、外部の観察者を含む枠
組み、すなわちこのような観察者を含む「全てのもの」を包含する枠組みを
見出だすことでした。しかし、あなたの哲学はそのような枠組みは存在しな
いかもしれないと主張します。それが無くても理論は矛盾しないかもしれま
せん。それは実際、あり得ることだと思います。もしかすると、物理学が扱うことのできるのは、原理的に部分系だけなのかもしれません。
私はその可能性は十分あると考えま
すが、おそらく普通の研究者はそうい
う風には考えないでしょう。いずれにしても、私は研究者がその結論に至る
唯一の道筋は、到達できるとすればですが、漸近的にのみであると考えます。
実は、これは全く一般的な現象です。
自然科学における理論の「証明」は数学における証明のようなものではありません。ある意味で、別の理論の可能性が低くなることによって、その理論の信頼度が高まっていく、という過程を続けていくしかないのです。
村山野村

経験主義的科学
そうです。

ガブリエル

経験主義的である理由がKavli IPMU News No. 45 March 2019

村山

そうですね。同意します。

全くその通りです。私も同意します。私の提示しているモデ
ル、すなわち「総体は存在しない」という考えが、科学の営みを非常に的確に記述するものであるかもしれないのはそのためですね。なぜなら、科学は漸近的に総体にたどり着こうとしていますが、まさにその点において、非常に具体的な失敗を重ね続けているからです。
認識論的徳としての科学は、不可能な理想とそれでもその理想に近づこうという能力との隔たりの程度であって、従って科学とは、言ってみれば最大の自然数を探しているようなものです。ええ、そんなものはありません。
決して見つけられないですよね。しかし、それでも探してみれば常にもっと多くの（もっと大きな）数が見つかります。これはその性質により決して到達できない極限を定義しているわけですが、それにもかかわらず探せばどん
どん増えて行きますから大変な成功を収める作業と言えます。
ガブリエル

面白い例えですね。しかし、私の考えをもう少し注意深く述べてみた
いと思います。もしも世界が古典的だ
ったならば、私はあなたの考えには賛成しなかったでしょう。
野村

ガブリエル

もちろんその話しをしましょう。

量子力学は物理学の理論であって、哲学の理論ではありません。しかし、このような問題を考えるときには、それは非常に重要になります。量子力
学は私の自然に対する考え方に大きな影響を与えています。もちろん最終的な答えではありませんが、世の中が量子力学であるからこそガブリエルさんが言われることが正しい可能性があると考えることができます。
野村村山

もっと詳しく言ってもらえませ野村

私は量子力学でさえ究極的にはんか？
内部的に閉じた形で定義され得るかもしれないと思ってはいますが、しかし少なくともそれには議論の余地があります。例えば、コペンハーゲン流の考
え方では予言をテストするには測定しなければなりません。
普通、こういった測定はデコヒーレ
ンス ＊3 によって記述されます。スピン上向きとスピン下向きの量子状態の等しい重ね合わせを仮定し、あなたがその状態と相互作用するとします。すると始状態は、（スピンの状態を知らないあなた）×（スピン上向き＋スピン下向き）で、スピンと相互作用した
後、状態は （スピン上向きでスピン上向きと考えるあなた） と （スピン下向きでスピン下向きと考えるあな
た）の重ね合わせになります。その結果を紙に記録すると上向き/下向きの情報が増幅されます。
これを続けます。
しかし、実際にあなたが測定したのはどの時点でしょうか。問題をはっきりさせるために、自由度が2つだけしかなかったとしましょう。スピンと私とします。簡単のため、私がスピン上向きを見出だす心的状態をA、スピン下向きを見出だす心的状態をBとしましょう。すると相互作用─これはフォン・ノイマン測定に他ならないのですが─の後の状態は スピン上向き×

A ＋ スピン下向き×B に等しいた
め、これをもってスピン上向きか下向
きかが測定されたと考えるかもしれま
せん。しかし、それは間違いです。
まだどちらでもあり得るからで
すね。
村山
野村
村山

いや、その意味ではありません。
え、その意味ではないのですか？
え え、 こ の 結 論 は も っ と 基
本 的 な 意 味 で 間 違 っ て い ま す。 な
ぜ な ら、 交 差 項 が 打 ち 消 し 合 う
た め 同 じ 状 態 を（ ス ピ ン 上 向 き＋ ス ピ ン 下 向 き ）×（A ＋ B） ＋

野村

（スピン上向き−スピン下向き）

×（A−B）と書けるからです。すると
上下方向ではなく、それと「垂直」の方向について測定したと言っても良いことになります。＊4 どんな測定をしたということは間違いない。すると私た
ちの思考は多分古典的なので、つまり「重ね合わせ思考」は存在しないので、意識はどこに存在するのかという問題のかというこの問題に対する標準的なは恐らくこのような増幅を受けた後に答えは、一度だけの相互作用ではなく、 のみ答えられるのかもしれません。こ例えば私がノートに結果を記録し、誰の意味で、意識は脳の外の何かと関連かがそれを読むといったようなプロセ
するものかもしれません。なぜなら脳スの連続によって決められるというこ
は多くのものと相互作用しているからとです。つまり、多くの人が情報を共です。これが私の言おうとしたことで有するという意味で増幅された情報がす。
測定された情報なのです。
ところで、量子複製不可能定理 ＊5＊3
奇妙な量子力学的振る舞いの原因である量子系のために部分系についてのすべての情報を共有することはできません。指数
関数的に小さな情報量のみが多数の部分系で共有され、この共有が起きると情報が古典化されたと言います。しかし、それが実際に起きるのはどの時点でしょうか？ ものが古典化されたと主張するには常に「外部のもの」を必要とするのかもしれませんし、もしくは十分大きな増幅で足りるのかもしれません。後者の場合、「総体は存在しない」とまで言う必要はなくなります
が、本当のところは分かりません。
意識はどこに存在するのか？
野村 分からないのですが、ものはある増幅過程を経てのみ古典的になる、のコヒーレンス（可干渉性）が、環境との相互作用により失われる現象のことを言い、これにより系は古典的に振る舞うようになります。
＊4
量子力学では、スピンは独立な2つの状態だけをとることが許され、それらを「上向き」と「下向き」の状態とすることができます。これらの状態の角運動量のz軸成分を測定すると、ある単位でそれぞれ+1/2 と-1/2という確定値が得られます。
興味深いことに、z軸と直交するx軸方向の角運動量成分を測定した場合に+1/2 と-1/2という確定値を与える状態は「上向き」状態と「下向き」
状態の重ね合わせとして、それぞれ「上向き＋下向き」、「上向き−下向き」で与えられます。
＊5
量子力学では、量子状態に含まれる全情報を忠実に複製することは不可能です。これは量子力学ではあらゆる演算が線形であることによるものです。一つの上向きスピンを二つの上向きスピン（これを（上向き）^2と書くことにします）に、一つの下向きスピンを（下向き）^2に変える複写機があったとしましょう。そこで、この複写機に重ね合わせ状態（上向き＋下向き）を送り込
むことを考えると、複写機の働きは線形でなければならないので、この操作により生成される状
態は（上向き^2 +下向き^2）です。しかし、この状態は干渉項に関する情報が欠落している分だけ最初の状態のコピー（上向き+下向き）^2とは異なります。なお、重ね合わせの概念を持たない古典力学の世界では、情報を複写することに対するこの障害は発生しません。

51

Round
Table

その話はすごく嬉しいでのを思想と呼びました。フレーゲは思理論が量子力学であるにもかかわらず、私たちは自然を近似的に古典的、ものごとは情報増幅を経てのみ

想（thought） と 思 考（thinking） を区別しました。私はその思想を考える

古典的になりますが、どれだけの増幅ことができ、あなたもその思想を考えということなのです。量子力学では状が必要でしょうか？ これは、情報がることができ、私たち2人とも同じ思態の非局所的性質は本質的なものでどれくらい安定になる必要があるかに伴う定量的な問題かもしれません。しかし、相互作用を通じて増幅が起きる
ことは確実に正しいので、脳の状態が何らかの形で光子にコピーされ、さらに同様のプロセスが続くということは確かです。すると、実際は情報、すな
わち意識はどこに存在するのでしょう
か？

想を考えています。従って、その思想は私の頭の中にはありません。さもな
いと私たちは同じ思想を考えることはできません。その思想は私の頭の中にはなく、私の頭の中にあるのは単にそれを考えるという行為のみです。

す。それにもかかわらず、もし私が今持っているこの携帯電話を落としたら一体どうなるかは、アンドロメダ銀河で何が起きているかを知らなくても予言できるのです。量子状態は世界の全てを含んでいなければならないはずなのに従って、あなたの情報と私の情報、
もしくは思想、が共有されている、こ
ういうことを言うや否や、それは既に古典的な領域に入った量子状態のことを話していることになるのです。
では、このような古典的特質はどのようにして現れるのでしょうか？ これが哲学的問題かどうかは分かりませんが、非常に興味深いことです。

ガブリエル

す。

野村

意識は量子力学と関係があるという昔からの仮説を合理的に表現するとあなたの説明のようになるのかもしれません。しかし、それは意識ではなく思想＊6 なのかもしれません。
ガブリエル

理論家としての私の心的状態は今現在
古典化を起こしてしています。
つまり、何かを古典的に増幅しています。ですから、あなたが説明されている作用、
それは明らかに測定の問題等に関係していますが、その作用は本質的に思想に結びついているのかもしれません。
もう一度意識と思想の違いを定義していただけませんか？
村山

私の言っている意味はこうです。今この場での文脈における思想の概念を説明しましょう。私たち二人が同じ思想を考えることが可能です。例えば、「東京は都市である」
です。
私が都市とは何を意味するかあなたに説明します。また私は東京が何を意味するかを説明します。
すると私たちは、同じこと、
つまり「東京は都市である」
を考えることができます。別の思想を考えましょう。
『「天皇」はemperor
ガブリエルに相当する日本語です。
』これが思想です。もしあなたが同意し、私が同意する場合、私たち2人が同意する「何ものか」が存在するでしょうか？
私は yes と言うでしょうし、哲学者は─私も正しいと考えるある伝統によって、数学者のゴットロープ・フレーゲがこの概念を導入したのです
が─、彼は私たち両方が同意するも52

野村 ところで、あなたが言われている概念は古典的な物理学においてのみ当てはまります。それは情報がコピーできると仮定しているためです。量子力学では全情報はコピーできません。それには非常に簡単な理由、線形原理＊5 があります。
ガブリエル

興味深いですね。

そのため、量子力学では完全なコピー機はあり得ません。これが私たちの世界が古典化する理由です。なぜなら古典的であることの定義は、私たちが情報を正確に共有できることであり野村

全くその通りです。私たちは情報を共有するとその途端、古典的なレベルに存在するはずです。それに違いありません。
思想は古典的です。
ガブリエル

野村 そうです、古典的なものです。
しかし、私たちの世界は、本当は量子力学的なのです。ですから、あなたが話している概念は基本的なレベルではかなり興味深いものになるでしょう。
もしかすると、そのようなレベルでは2人が同じ思想を共有するというような概念でさえ正確には定義できないかもしれません。なぜなら、量子力学では世界の状態を指定するには、量子状態を与えなければならないからです。
そして、量子状態とは大局的な概念であるため、それを指定するには原理的には世界の全てを知らなければなりません。
こう考えると、考えるべき問題は、よく言われるようになぜ量子力学はEPRペア＊7 のような非局所的現象を許すのかということではなく、なぜ基本

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

局所的に取り扱うことが許されるのか

命題の統一の謎

それは科学的に扱うことができる、非常に哲学的な問題であると思います。ある意味、哲学そのものと言えるかもしれません。思考というものが存在しない状況からどのように思想が生じるのかを問うている訳ですから。宇宙のほんの一部だけが考えるということをするのです。
もし私たちが現実とは実際に私たちが思考しているものである、従って思
ガブリエル

＊6

ここで初めて現れ、以下頻繁に使われる「思想」という言葉は、少し先でガブリエルさんが説明しているように数学者（であり現代論理学の祖である）ゴットロープ・フレーゲが導入した概念を表す用語（ドイツ語でゲダンケGedanke）で、英語ではthought、日本語では思想という訳語が当てられています。なお、精選版日本国語大辞
典（小学館）で哲学用語としての「思想」の意
味が以下のように解説されています。
（イ）思考されている内容。広義には意識内容の総称。狭義には、直接的な知覚や具体的な行動と対比して、文や推論などの論理的な構造において理解されている意味内容。
［哲学字彙(1881)］(ロ) 統
一された判断体系。
＊7
量子力学では、例えばスピンのような2つの対象が相関していて、それぞれの対象の状態を他方の対象の状態と独立に記述することができない
ような量子状態を考えることができます。この現象は「量子もつれ」と呼ばれ、量子もつれの関係にある2つの対象のことを特にEPR（EinsteinPodolsky-Rosen）ペアと呼びます。

想は物理的な痕跡を有する、つまりシ

それより実際にこの部屋にあるものをグネチャ（signature）を持つはずで考えましょう。
「ボトルがテーブルのガブリエルあるという描像を持つとしたら、どう上にある」にしましょう。
いいですか？

う。

なるでしょうか？ もし私たちが思想

私の思想の定義によると、「ボトルがに対して物理的に妥当なシグネチャをテーブルの上にある」とは「ボトルが野村

割り当てることができたら、私たちは思考と現実の間の論理的な飛躍を超えることができます。なぜなら、その時には、思考している時にすることがどのように思想を把握するかを理解できるからです。なぜなら、脳において思考している時に何をしているのか、そして、現実が思想へと安定化あるいは古典化する時に対象の側において何が起きていなければならないかについて、もっとずっと知っているからです。
このことはすごく有名な謎に関係があるかもしれません。
「命題の統一」＊8

テーブルの上にある」という思想です。

の謎と呼ばれているもので、まだ解決していません。それについて、私の学生の一人が優れた学位論文を書いたところですが、完全な解答を与えたわけではありません。優れた論文ですが、うまくいかない点があります。もう一人の審査員は─哲学ではそうするの現実に存在するのは2つのことではなですが─それでも彼はその問題を考え抜いたのだから博士の学位を与えても良いだろうと言い、実際に解法が優れていたため、彼は最高の評価を得ました。しかし、それで全てが解決した
ことにはなり得ません。
命題の統一の問題とはこういうことです。それには物理学が与えることのできる解答があるに違いありません。
この問題はバートランド・ラッセルが発見したようなものですが、実はもっと古くて、既にプラトンが議論していました。私が「犬がマットの上にいる」というような思想を考えていると思ってください。
いいですか、
もし私が、「犬がマットの上にいる」と考えたら─
＊8

命題の統一とは、
いかにして文は命題となるのか、
つまり文が名辞の列挙以上のもの、要するに真もしくは偽と判定されうるもの（命題）になるのか、という問題です。例えば「ソクラテス」は「ソクラテス」を、「賢い」は「賢さ」を表しているだ
けです。それなのに「ソクラテスは賢い」という文を作ると、それは真偽の判定が可能な一つの命題になります。それはどうしてかという問題です。

村山

もう一度言ってください。

そうですね、もっとよく理解するために
野村

ええ、私の思想の定義によると、思想とはこういうことです。
テーブルの上のボトル─「ボトルがガブリエル

テーブルの上にある」という思想は、
私の心の中に存在するのではありません。それはここに存在します。あなた方が認識することは、テーブルの上のボトルと、「ボトルがテーブルの上にある」という思想の両方なのです。
く、情報と対象という不可分で一体的なものです。
村山

分かりました。

今現在、私の心の中に何かが存在しています。私はここからボトルを見ています。あなたはそれをそこから見ています。しかし、私たちは二人とも同じもの、「テーブルの上のボトル」を見ています。村山さんはそちらから、私はここから、野村さんはそこから見ていますが、存在する事実
は一つ、「テーブルの上のボトル」
です。
ですから、
こう言っても良いわけです。
私が全ての用語をひとたび正確に定義
すれば
ガブリエル

野村

あなたは科学者になりました

ね！

ガブリエル

哲学者も科学者ですよ。

いつも全てを正確にしながら話すなんて感じ悪いですが、でも野村

いやいや、感じは悪くないですよ ものを定義することは非常に大事です。とにかく、私たちが議論する概念を最高レベルまで完全に精密化する、つまり、私が言うことについて、最高にきめ細かい科学的説明をすると思ってください。
ガブリエル

野村 いいでしょう。いずれにしても今ここでの論点ではないですものね。

いや、本当にボトルやテーブルなどの意味を明確にしましょいいでしょう。

ガブリエル

さて、私たちは「テーブ

ルの上にボトルがある」という思想をもっています。その思想をあなた方は
あなた方の生命体でもって、そして私は私の生命体でもって処理しています。それを「思考」と言いましょう。
つまり、思想を処理する過程が思考です。思考しているものが思想です。しかし、私がその思想を思考しているとき、私が思考しているものは実際にはテーブルの上のボトルなのです。
すると、この物体が思想だと言っているわけですね。
ガブリエル その通りです。
村山

村山

分かりました。

これは哲学者が事実と呼ぶものです。

ガブリエル

それは良いとして、何が謎なのか分かりませんでした。
野村

今、私が言ったことは真であると期待していることで、まだ謎の話になってはいません。それでは、これが問題です。思想は 偽 であり得るでしょうか？ 否定的事実というガブリエルものが存在し得るでしょうか？
村山

思想は偽であり得るか？

そうです。
「思想は偽であり得るか？」です。否定的事実というものは存在しないとしましょう。こ
こに「ボトルがテーブルの上にある」という肯定的事実が存在します。
では、ここに否定的事実も存在するでしょうか。例えば「テーブルの上に豚はいない」という事実です。
ガブリエル

野村 否定的事実が意味することは「テーブルの上に豚はいない」
ですか？
村山
野村

それは事実です。
そう、それは事実です。

そうですが、その事実は否定的ですか？
「テーブルが存在する」という事実は必然的に「まさにテーブルがある位置には豚は存在しない」を伴います。現実は肯定的事実と否定的事実から成り立っていませんか？
ガブリエル

53

Round
Table

分子、または粒子、あるいは何るでしょう。しかしその場合、誤りとであれ、それらがある決まった方法ではあなたの中で起きていることとこのは常に、少なくとも暗黙のうちに、
typicality（典型的であること）という配置されているという事実しかないよ

テーブルの上のものとの関係ですよね？ いいですか、もしそれがあなたい場合にはそれを真実とみなすことに

もちろん、分子は事実にの理論とすると、それは真理の対応説しているのです。従って、もし100人含まれており、それらの事実は否定的ではありません。しかし、問題はこういうことです。否定的な事実は決して存在せず、単により多くの肯定的事実が存在すると仮定しましょう。そこで私が事実を置き換えると思って下さい。現在の事実は「ボトルがある」というようなことです。それを置き換えてみます。これにより私は否定的事実は創りませんでした。存在するのは否定的事実ではなく、単に新しい事実です。

ということになります。なぜなら、あなたは誤りについての理論をもっていると言い、誤りとはここにあるものがそこにあるものと対応しないことだと言っているからです。同様に、あなたが間違っていない時に何か起るかということも定義することができます。もしあなたが間違っていないとすると、
ここ（私の心の中）にあることがテーブルの上にあるものに対応します。これは真理の対応説です。それがあなたの理論です。

がこのテーブルの上のボトルを見ているのに私一人がそれを見ていない、あるいは測定していないのならば、私が間違いを犯しているということの信頼度が高まります。そして、もし1000

量子力学の世界で真偽はどのように定義されるか？

ガブリエル その通りで、間違えたとも正しいとも決して言うことができません。

野村

うに思えますがガブリエル

村山

そうです、それは新しい事実です。
もちろんあなたはそれを否定的事実と定義することもできたでしょう、しかしそれは単なる取り決めに過
ぎません。
野村

問題はこうです。もし否定的事実が存在しないとしたら、どうしたら思考する際に間違うことができるでしょうか？ 私が何かを考えるとガブリエルしましょう。ある思想を考えます。現
実を処理します。もし否定的事実というものが存在しないのならば、どうやって間違えるということができるでしょうか？ すると常に現実だけが現れるということになるでしょう。以上です。事実だけが現れます。どうやって私たちの現実との関係の主観性、つまりそれが間違っていることもあり得るということの説明をしますか？
私ならこう言うでしょう。例えば、ここにボトルがあるという事実にもかかわらず─村山さんはこのテー
野村

ブルの上にボトルがあるという思想をもち、あなたもテーブルの上にボトルがあるという思想を共有し、誰もが皆同じ思想を共有するという意味で─
それにもかかわらず、もし私がボトルは存在しないという思想をもつなら、それが誤りの定義と考えられます。
ガブリエル

54

ええ、それは誤りと呼べ

ええ、私が言ったのはそのようなことですが、全く同じというわけではありません。私の理論で誤りは統計的にのみ定義されます。
野村

少なくとも量子力学の世界では、ものごとは常に信頼度あるいはそれと類似の観点から考えなければなりません。
＊9
これは先ほどお話しした例ですが、Zボゾンと呼ばれる粒子の質量を簡単のため90 GeVと仮定しましょう。それはある分布の90 GeVのところにピ概念を用いて、あることの信頼度が高人が見ているのに、それでも私が無いと言うなら、私が間違いを犯しているということの信頼度はさらに高まりま
す。
ガブリエル

それでもこの論理は正しいと思います。なぜなら野村

村山 そうすると正しいというのはどういうことだと考えるのですか？

野村さん、あなたが言ったことは、反証可能性も存在しないということを意味しているように見えます。なぜなら、もし絶対的な真が無い
なら、絶対的な偽も無いからです。また、
理論を反証することもできません。
ガブリエルークが存在することに対応し、このよ
うなピークの存在から通常私たちは粒子の質量が90 GeVであると言います。

野村

しかし、
「本当の値」は80 GeVかもしガブリエル

れません。量子力学ではあらゆるもの
が統計的であるため、本当の値が80であるという事実にもかかわらず、実験では稀な偶然によって質量が90に見えてしまうということが起きたのかもしれません。それでもあなたは「他の実験でも90という結果だったので、80が本当だということはあり得ない」と言うかもしれません。しかし、他の実験の結果も統計的な偶然かも知れま
せん。こういう風に考えると何も言えなくなってしまいます。
そ こ で、 科 学 の 世 界 で は 私 た ちKavli IPMU News No. 45 March 2019ですが、問題があります。

そうですね。その場合、間違えたとは決して言えないことになります。
村山

それに私も同意します。

ガブリエル
野村

同意？

ええ、同意します。

そうすると理論などというものは意味のない

私が言っていることは、今挙げた例の「私は間違いを犯している」が統計的なステートメントであるのと全く同様に、反証可能性もまた統計的なステートメントであるはずだということです。同様に「Zボゾンの質量は90
野村

GeVである」も、少なくとも量子力学の世界では統計的ステートメントであ＊9

この座談会に先立ち、ガブリエルさんのセミナーの後で行われたガブリエルさん、野村さんを含む3人のパネリストによるパネルディスカッショ
ンでこの例についての話がありました。

り、古典的世界でさえも実際上はそうであると思います。
村山

それは標準的なアプローチです野村

ええ、私はそう思います。

ね、量子力学の
ガブリエル

確かに。

野村 実際、ものごとは常にそのようなものなのです。真か偽かのようなものは、どんな規準も実は常に連続的につながっていて、どこかでカットを入れなければなりません。あなたが挙げた例、テーブルの上のボトルも例外ではありません。これは重要な点です。
私の主張は、基本的なレベルでは私た
ちは常にこのように考えなければならないということです。

常にそう考える、そして決まった値というものはない。

ガブリエル
野村

その通りです。

研究を進めていくと、その状況に応じて必要な値が決まってく
る。
ガブリエル

野村

その通り！

進めながら値を決めてゆく。必要な値は計算によって決まるものではない。絶対的な確かさも無ければ、絶対的な反証可能性も無い！
ガブリエル

野村

その考え方に大変共感を覚えます。
村山 そうです。その状況に応じて変わる部分というのは、社会学的な意味
で物理学のコミュニティーの中でも全く当てはまります。もしヒッグス・ボ
ゾンのような粒子を発見したと主張す
るなら、要求される基準はとても厳し
く、信頼度99.9997%が要求されます。
ガブリエル

その通り、とても厳しい基準です。

しかし、誰かが新しい理論をつくり新粒子を予言したといった場合には、誰もそれに重きをおかないでしょう。この場合、データを取り、その仮説を排除する上では、それが信頼度90%であったとしても十分なもの村山と捉え、「その粒子は存在しなかった」と言うことになるでしょう。
野村 ええ、それは社会学的なことですが、しかし面白いですよね。

村山

ええ、それがあなたが述べた定義です。

でした。ポパーは、全ての事実を得る
ことは決してないと言っただけです。

いいですか、これはある得られるものは常に全体のごく僅かの意味で反証可能性規準も破綻すること一部であり、やがて更なる事実が得られるが、中には恐らく反証となる事実

ガブリエルを示しています。
野村

厳密な意味では。

ガブリエル

そうですね、厳密な意味

では。

なぜなら100%でないから。
そうです。イルカの例でも同じだと思います。つまり、もし全ての原子の運動を、例えば超強力なコンピューターで追えるとするなら、全ての情報を含む全素粒子の運動が追えるのだから、必ずしもイルカだの人間だのといった概念を導入する必要は無くなります。私たちが話しているほとんど全ての概念は、本質的に連続なものを暗黙のうちに人為的に分割した近似的なものなのです。その上、少なくとも量子の世界では、この分割は統計的でなければなりません。実際、この議論を逆転させてこう言うことさえできるかもしれません。
「これが物理学の基本
法則が量子力学のような形をとる理由
だと 」
村山

野村

つまり、実際に起こっていることはある変動、そう言いたけれ
ば思考のなかでの変動、それと思考レ
ベルでの確率的変動だということですよね？ 変動する波を考えてみると、ガブリエル

コンテクスト変数（状況に応じて変わる要因）自体と相関しているような点が幾つか存在し、私たちはよし、これは反証だとか、これは確証だとか、これはデータだとか呼びます。しかし、これはポパーの反証の描像とは非常に異なるものです。なぜなら彼の反証の描像とは次のように機能するものだったからです。
「全てのカラスは黒い」と主張したが、白いカラスが見つかったので「しまった！間違った」というようなものです。そこで主張を撤回します。
それがモデルだったわけで、実際には反証の描像が幾つかの事実の存在と、個々の事実についてそれを得られるか否かの二者択一を前提とするものも含まれる。それだけです。ポパーなら科学とは以下のように進むのだと言うでしょう。全てのカラスは黒い。間違いだ、白いカラスがいる。
「しまった！黒いカラスのことは忘れよう。
」
カラスについて知っていることは何だ
ろう？（白いカラスもいる）それが結論だ。これ以上カラスに興味は無い。
村山 その科学の定義は実に情けないですね。
そうですね。実際の科学の定義とは違いますよね？ 従って、科学のダイナミクスが簡単にストップできないような中間の立場があるに違いありません。そうでしょ？しかし、それは帰納的なデータ収集によって駆動されるものではありません。
ガブリエル

野村 私が強調したように、仮定の数を減らすため、すなわちより良い理論を得るためには常に統計的な推論を使っているのです。例えば、あなたの理論が全てのカラスが黒いと予言し、それにもかかわらず白いカラスを見つけたとします。すると通常、それにより理論を反証したと言います。それはそれで結構です。しかし原理的には、あ
なたが瞬間的に色覚異常を起し、そのため色を正しく知覚できず、その後正常に戻ったという可能性も排除できません。これを厳密に排除することはできないのですが、私たちはこのようなことが起きる確率は極めて小さいということを知っており、それを暗黙のうちに仮定します。その意味するところは、あなたの理論は極めて高い信頼度で否定されるということです。このよ
うに、私たちは常に統計を使っているのです。

ここでは、恐らくホーリ
ズム（全体論）のあるバージョンが当てはまるのだと思います。クワインは物理の理論を、その末端が測定結果であるような信念の網目構造として考え
ガブリエル

55

Round
Table

ることを提唱しました。私たちは宇宙識ではなく、思想を使うのです。それと接触していますが、物理学の助けにで、もし私がひとたび思想環境を安定

想（thought）はこの問題に取り組む
上でどういう働きをするのでしょう

より信念体系を広げて行きます。科学

化したら「測定の問題」の意味での測か？

は単なる感覚データと帰納的主張の総定が行われる、従ってそれは内部的な和ではありません。

ものではないとしたらどうでしょう

ガブリエル

それは本当に人間の感覚システ
ムであることが必要ですか、それとも測定装置によっても拡張され得るものですか？

か。意識とは何か非常に個人的な、心の奥に秘めたものというのが典型的な見方ではないでしょうか？ 私にはあなたの意識は見えません。意識の概念
は、このことを暗に含んでいます。
しかし、もしこの思考という別の概念を考えてみると、多分うまくできるかもしれません。この場合、思考が私を測定システム─動物としての私、

村山

ええ、測定装置によって、従って観測によって拡張され得るもの
です。
ガブリエル

それなら結構です。
この問題が興味深い理由がまさ
しくここにあります。古典力学的な世界では、この信念体系の拡張にともなう確率的要素は不完全な知識に帰せられます、すなわちあなたの知っていることの精度が不完全だということにで
す。
村山

野村

村山

天気予報のように。

ええ。しかし、もし全ての素粒子の位置と速度を完全に知り、超強力なコンピューターがあれば、このような確率的性質を持ち込む必要はない
野村

ガブリエル

ええ、それなら大丈夫です。

再び意識を議論する
野村 しかし、量子力学はそうではな
いと主張します。確率はもっとずっと
基本的なように見えます。しかし、これは意識の問題を引き起こします。例
えばあなたはこう言うかもしれません。
「ちょっと待って下さい。あなたは確率のみが物理的な存在だと言うけ
れども、私は特定の場所に特定の時間に存在していますよ。
」と。これは、
何か意識のようなものに立ち戻ることを要求するのかもしれません─物理

法則を定式化するには意識を持ち込まなければならないのでしょうか？それは疑わしいとは思いますが、はっきりした結論は持ち合わせていません。
しかし、多分こうすればその描像にデコヒーレンス＊3 を持ち込むことができるかもしれません。意
ガブリエル

56

丸ごとがです─と化し、環境と接触させ、その環境、すなわち動物のまわりの環境が古典的になっていきます。
さもないと動物は生き残れないでしょう。動物は確率を跳び越えたりしません。シュレディンガーの猫が選ばれた
ことが非常に適切な理由がそれです。
動物だからです。動物だから「死んでるのか、それとも生きてるのか？」な
どと問うことできるのです。そのためには、死んだり生きたりする動物であることが重要なのです。恐らく私たち
は、考えることができるシステムというようなもので私はそれに共感を覚えます。実際、私は論文の一つでそのようなことを言ったことさえあります。＊10 こ

野村

こでいう古典化とは情報の増幅に他ならないかもしれません。それが私の議論した可能性です。私は必ずしも意識が重要であり必要であるとは考えませんが。
意識ではありません。意識について話している訳ではありませ
ん。
ガブリエル

野村 しかしもしかしたら意識なのかもしれません。そうであるという提案はしませんが。

しかし、ここで提案していることは意識と関係したことではありません。もっとずっと客観的な提案であって、「主観的意識」とは無関係なものです。
ガブリエル

村山

それで、思考（thinking）と思Kavli IPMU News No. 45 March 2019

そうですね、こういう描像です。
思想は真か偽かどちらかです。

明確に A か B あるいは on か off の2つの状態があります。それが思想を情報に翻訳できる理由です。
村山 分かりました。すると思想は古典的ですね。

古典的です。思想は古典的であると思います。

ガブリエル

嘘つきのパラドックス

しかし、あなたがしばしば A
または B、あるいは Yes または No

野村というタイプのステートメントについて触れるので、こういう質問をしたいと思います。
「私は嘘つきです」というタイプのステートメントの位
置づけをどう考えますか？＊11
ガブリエル うーん、そうですね、その問題は次のように解決できると思います。嘘つきのパラドックスは命題「L：

Lは間違いである。」として定式化される単純なものです。解決法には幾つかありますが、一番好きなのは私の友人のドイツ人哲学者、セバスチャン・レドル（Sebastian Rödl）が最近与えたもので、彼によれば嘘つきのパラドッ
クスは単なるナンセンスです。
つまり、こういうことです。
私があなたを見て「言った。
」とつぶやいたとします。そこであなたが「何？ 何を言ったの？」と私に聞いたとします。出し抜けに「言った。
」と言われたあなたが私を見て「何を？」と聞いたのに対して、
「それを。
」と
＊10

Y. Nomura, Quantum mechanics, spacetime
locality, and gravity, Found. Phys. 43（2013）
978, arXiv:1110.4630 [hep-th].
＊11「私は嘘つきです。
」というステートメントの真偽を考えると、もしステートメントが正しければ（真）、それは嘘（偽）だということになり、もしステートメントが間違い（偽）ならばその人の言ったことは嘘ではない（真）ことになります。野村さんは単純にYesかNoとは答えられない例としてこういうものがあり得ると問題提起しました。
（例としては、「この文章は間違いです。
」の方が恐らくもっと適切なステートメントでした。
）

返したようなことを想像して下さい。
さて、「あなたは私に何を言いました
か？」は真っ当な質問ですよね？そこで、もし私が単に「言った。
」とだけ主張したとすると、実は私は何も言っていないのです。
「それ」が何かを言わずにあなたに「それ」を言うことはできないのです。従って、嘘つきのパラドックスは、単に真理条件を指定していないだけなのです。一見「それ」
自身について主張するステートメントを含んでいるのに、「それ」が何かを記述せずに「それ」が間違いだと言っています。
野村 うーん、それは面白いですが、これはそもそも「解決」しなければな
らない問題なのでしょうか？ ゲーデ

ルがこの問題を提案したとき、彼はブール代数の yes か no かのロジックには内在的な限界があることを示そうとしたのであって、パラドックスとして提示した訳ではないと思っていました。これは単にブール論理の特徴であって、ブール論理が完全ではあり得な
いということをです。
そうですね、それが一つの扱い方ですが、あるいは、例えば興味深い論理的見解である真矛盾主義（真なる矛盾が存在するという哲学的立場）を受け入れることもできます。
それによれば、嘘つきの命題は真でもあり偽でもあるということができま
す。
ガブリエル

村山

真であり、かつ偽である？

つまり、ブール論理だけでは十分でないと言ってる訳です。それを拡野村張することが必要なのです。
ガブリエル

全くその通りで、それは可能です。

村山 すると、同じ筋道で考えるのですね。

ええ、それは可能です。
矛盾許容論理の一形態です。
ガブリエル
野村

いいでしょう。

それで問題ないのですが、私の解決法の方がもっと簡単です。私が「私は嘘をついている」と言い、しかしあなたに何も話していない
ガブリエル

場合、私は嘘を言っていないと思います。従って、パラドックスは存在しない訳です。パラドックスを創り出すためには何か言うことが必要です。
村山 しかし、もしあなたが「私はい
つも嘘をつく」と言ったら、それはパラドックスです。
そうか、それはパラドックスになりますね。なるほど、私はい
つも嘘をつくか。しかし、その場合、
恐らくそれに対する答えは「ノー」ではないかと思います。誰かが「私はい
つも嘘をつきます」と話しかけてきたとしたら、私は「いいえ、今あなたが言ったことは本当でもなく間違いでもないので、あなたはいつも嘘をつくわ
けではありません」と答えることができるでしょう。
ガブリエル

私たちが基本的にこの問題を話し手
から抽象化して定式化する理由がこれです。そうしないと単にこれが正当な話し方でないと言って否定してしまえるからです。
「そういう風に話さないで下さい」と言って終わりにできます
よね？ だから私たちがそれを定式化するときには、通常命題 L のように言い、その内容は「L は間違いである」というようにするのです。すると正し
く考えることができます。
野村

その通りで、従って負のフィー

ドバックは常にブール論理の範囲を超えているのです。
ガブリエル まったくです。従って、
私たちはこれが実際に問題を起こすことを知っています。これは私が論理空間の中でさえ総体というものは存在しないと考える理由の一部であると思います。なぜなら、もし論理空間に総体が存在したとすると、その中には嘘つきも含まれるでしょう。ですから例えば嘘つきのような何かを除外しなければなりません。とにかく理論と言える
ものにするには嘘つきのパラドックス
やその他のパラドックスを除外することが正当化されなければなりません。
野村 面白いですね。私はこれが量子力学と関連している、なぜ量子力学が部分系だけに適用されるように定式化されているのかに関連していると考えています。私はこれがゲーデル（の不完全性定理）＊12に関係しているのではないかといつも感じていました。
ええ、私も同じ考えです。
野村さん、そうですか、それでこの問題を持ち出したのですね。
ガブリエル
村山
野村
＊12

はい、私はいつもそういう風に数学者クルト・ゲーデルにより定式化された2つの定理を併せてゲーデルの不完全性定理と呼びます。これらの定理によれば、自然数論を含む
帰納的公理化が可能な理論は必然的にある種の本質的な限界を有します。つまり「不完全」です。

57

Round
Table

証できるかもしれません。これは高い同じです。しかし、深い哲学的な考えによってもたらされる別の可能性を考では、ゲーデルの定理とその結果から賞金狙いのギャンブルみたいな主張です。もしあなたが量子力学は完全系で慮に入れておくのは良いことだと思い

私たちが知っていることの一種の一般あると示すことができたら、私の言っます。つまり失敗は必ずしも私たちの化なのです。しかし、ゲーデル理論には残された問題があります。例えば、文章は意味を持つという事実を説明せずに文章にゲーデル数を割り当てると、（不完全性定理を証明するための）からくりを使わなかったことになります。ゲーデル理論では証明したいと思うものが証明できるようにするため、その前に意味論的意味の理論を必要とするのです。しかし、ゲーデルは意味の理論は与えず、記号列を印字する形式的なシステムしか与えませんでした。もしもそれらの記号を理解する者がいなければ証明は決して完成しまていることを反証したことになるでしょう。
野村 少なくとも量子力学の世界で。

本的なこと─そのような完全な枠組

考えていました。
ガブリエル

私の理論は基本的レベル

せん。
さて、もし私の議論が妥当なものであれば、一般化されたゲーデルのシナリオを与えてくれます。私は一般化された不完全性定理を考え出しました。
どんな場合であろうとも、完全性を目指しても決してそれを得ることはできません。それが私の主張です。非常に強力かつ一般的な主張であり、従って量子力学にも当てはまるに違いありません。
そうです、それが私が言っていることです。
野村ガブリエル

全くその通りです。

あ、あと10分で終わらなければ。
話はとても面白かったのですが、どうやって記事の形に取りまとめましょう
か？できますかね？
野村

ええ、少なくとも。それはそれで一般的なものでしょう。
ガブリエル

なぜなら数学的にゲーデルがあなたの理論の例
野村

そうです、とにかく数学
的には私の言っていることは正しいで
すよ。
ガブリエル

野村 そうですね、哲学はもっと一般的なのでそう、従ってとにかく私は正しいのです。
（全員爆笑）しかし、私にはもう一つ、さらに強い主張があります。それは、こういう仮説です。
一般的な考え、一般化された安定な考
え、私の一般化されたゲーデルの不完全性定理は量子力学の範囲内でも影響をもたらすに違いないということです。物理学者のカルロ・ロベリの著作にも見られるものです。私は以前マルセイユでの公開イベントで彼とこのことについて議論したことがあります。
ガブリエル

あなたの哲学は狭い意味では、
あなたの原則が物理学の世界にも当てはまるという主張に見えます。

野村

そうです、それは狭い意
味での仮説です。

ガブリエル

野村 それは少なくともある程度は真である可能性があると思います。
ガブリエル

そう、それは驚くべきことですよね？ これが物理学に対して

科学は哲学との出会いにより科学とは何かを知る

実際に影響をもたらすと思うのですが。そうではないですか？

ガブリエル まとめられるでしょう。
例えば、今最後に登場したこの話題に私たちが取り組むなら、つまり私が私の理論で原理的に反証可能、検証可能なものを明確に定式化するなら、それは明らかに私たちが量子力学を研究し理解する方法に影響を与えます。なぜなら、今やあなたは私が言っていることを選択しなければならず、従って反野村 そう思います。私たちが探し求めているもの、すなわち自然界全体の完全な論理的枠組みは存在しないもの
かもしれません。しかしそれを科学的に知る唯一の途は、繰り返しになりま
すが、そういった枠組みを探し続けて失敗し続けることによってのみだと思います。その意味では、私たちがやらなければならないことはいずれにせよ

58

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

力不足のせいではなく、むしろ何か基
みは単に存在しないということ─を示しているのかもしれないということです。これは文字通り哲学と科学が出会う場であって、面白いことです。
そうですね。これは実に面白い問題です。私たちは今、哲学者として私が言っていることの幾つかと物理学に実際に現れる事とを理解しました。なので、これらを完全に明確に表現する作業を続けることができると思います。もし私たちがそれを明確に表現したら、それこそ私がかつて見たことのない科学哲学であると思います。私たちが定式化した科学的な仮説
ガブリエル

─科学と知識と現実を理解するための波及効果と影響を伴うものですが─それは今まで誰も定式化したことはなかったと思います。
村山 すると、科学哲学は実験的にテストできる訳ですね。

そうです。それが主張です。科学は哲学者に話しかけることにより科学とは何かを知ることができるのです。私の考えでは、現在実践されている科学哲学は失敗です。私たちは協力し、本当の形而上学（あるいは、
むしろ私が存在論と呼ぶもの）と物理学を融合させる必要があります。
ガブリエル

村山

それは実に驚くべきことですね。

それで科学自身は思慮深くなり、私たちはハイデガーの有名な主張、「科学は思惟しない」を反証します。科学はそれ自身哲学の一形態な
のです。
ガブリエル

野村 その通り、私はその考えに大賛
成です。
ガブリエル
野村

でしょう。

哲学の一分野のようなもので

す。

ガブリエル

す。

科学は哲学の一分野で村山

科学者は皆それに賛成すると思います。

科学に対する一般市民の誤解を正すために響が得られるか想像してご覧なさい！
それは本当に重要です。実際、

村山

あなたたちは科学者とし私が見た真実研究の新しい傾向があるてこのことを知っていますが、それはのですが、それは一般市民がどのようそうですね。これについての研究プロジェクトは今までにはないのでは？ 何を言っているかというこれまで科学哲学に組み込まれたことはありませんでした。私の知っている
科学哲学は全て二元論的で、こちらで科学、あちらで哲学を考えるというものです。ですから科学者は自分のことをするだけです。彼らは基本的に超スマートなエンジニアですよね？彼らは装置を作り、
物事を理解するのですね。

と野村に科学を認識しているかについて示すものです。概して人々は科学を信用しています。それは調査でも分かるのですが、同時に人々は科学者が実際は何をしているのか、どのように考えているのか等々知らないため、科学から切り離されているように感じるとはっきり述べています。彼らは本当に科学が信頼できるものかどうか、よくは分かっていないのです。ですから、その断絶は実際に社会的問題を引き起こして
います。

野村

ええ、でも完璧な表現とは言えませんね。多少ですが人によって違う
ところがあるので―細かい点ですが。
恐らく基本となる考えはほとんどすべての科学者に共有されると思いますが、これを調べることも興味深いです
ね。
ガブリエル

あなたはご存知と思いますが、科学者の中には哲学という言葉を軽蔑的な意味合いで使う人もいます。

村山

ガブリエル
村山

ええ、知っています。

否定的な意味で。

スティーヴン・ホーキン
グとか、「哲学は死んだ」とか。しかし彼らはそう言いながら哲学を定義していません。ですからホーキングの主張、「哲学は死んだ」は最大限に非科学的ですよね？
ガブリエル

野村

彼は定義しなかったから

ガブリエル 「哲学」や、
そういえば「科学」も。

村山 定義しなかったものを排除している。大したものですね。

ええ、大したものです。
哲学は死んだと言うのは 実際は何を意味するのか知りませんが、もし彼らが哲学という言葉で「キリストは死んだ」を意味するなら、それは真であり、実在したとしても彼は死んだのです。
しかし、彼らが本当に哲学は死んだと
ガブリエル

言うなら、物理学も死んだと言っていることになります。
野村 そう、物理学は哲学の一形態だから。それが私たちが話していることです。あらゆることが哲学です！

全くその通り！ だからこの素晴らしいフィードバック・ループ
が 科学は科学の範囲内で科学を見ガブリエル通すことができます。
村山

ええ、素晴らしいことです。

ガブリエル

村山

それから計算します。
一般にそう認識されてますね。

そうですね、そう認識されていますが、ひどい認識ですね。ひ
どい誤解です。
ガブリエル

全くその通り！ 私はそういう認識に大反対です。

村山
野村

ええ、それは科学とは違います

ね。
ガブリエル

とんでもない話です。

しかし、一方で多くの科学者がまさにそういったことしかやっていな
いようにも見えます。だからこそ私た
ちがしているような交流が興味深く、
もしかすると有益でもあるのです。科学は単なるエンジニアリングや計算ではないからです。
野村

もちろんそれもしなくてはならないにせよ、それだけが科学ということはありません。そのように振る舞うかもしれませんが、それは必ずしも実際にそうしているということを意味しません。もし私たちがこの水準の内省をすれば、哲学と科学の両方に対する一般の認識は完全に変わるでしょう。現代民主主義などの現代性が論
理的に技術と科学に頼っていながら、それが何かということについては不十分な理解しかしていないことを考えれば、今私たちがしていることは単にある問題に答えるというよりはもっとず
っと大きな影響をもたらすものです。
もし、あなたたちがこのことを正しいやり方で明瞭に表現すれば 私たち
ガブリエル

が本当の科学と本当の理論哲学を融合させたとしたら どんな社会的な影そうです。大きな社会的問題です。そして私たちがその社会的問題とは何かを把握すると、それは科学的な問題になります。ですから、私たちはこのループが再び重要な役割をもつようにするのです。
ガブリエル

野村 二つコメントがあります。何はともあれ、今日と昨日私たちが示して見せたのは、少なくとも日本では一般の方々からの需要があるということです。今日のイベントをご覧なさい！
特別とは言えない建物の13階の部屋で実施されたのに、聴衆で一杯でした。
昨日の私たちの対談＊2 でも多くの聴衆が集まりました。ですから、需要はあるのです。
ガブリエル

ええ、確かにそうでした。

二つ目のコメントは、これは村山さんのコメントを支持するものなのですが、一般の人たちは科学者が何をしているのか、どのように研究しているのか、恐らく実際には知りません。
例えば、今日のイベントで誰かが科学における直感の役割を質問しましたよ
ね。
野村

ガブリエル

ええ、そうでした。

私は、科学の研究では確かに直感を使うが、どんな物理法則やその類であろうとも最終的に出来上がったものは直感に頼るものであってはならな
いと答えました。質問した人は、「そうか、それですっきりした。
」といっ
野村

59

Round
Table

た感じでした。私は当たり前のことを性質にも変化を生じさせています。現在、言っただけだと思ったのですが、それ何か非常に革新的なことが起きつつあり、野村

ええ、それが私たちにできることです。哲学とは考えることなのです！
そうです、哲学は何も答えてを聞いてびっくりするような人もいた

そして科学の社会的システムが現代技術、わけです。ですから、私たちのイベン

従って民主主義等と深く関わり合っている

くれません。
（笑）

トを聞きに来て良い質問をしたような知識人層の人たちでさえ、私たちがどのような哲学の下で何をしているのか、本当には知らないのかもしれません。従って、公開の場でのこのような議論は非常に有益だと思います。

ことを考えると、ここにさらなるフィードバッ
ク・ループが存在しています。ですから、多くのことが進行しており、ドイツでも明らかにその需要が起きています。
野村 3番目のコメントもありました。今日の対談はとても楽しかったです。

必ずしも答えてくれるわけではないですね。たまには答えてくれますが村山

それは非常に明らかです。

需要はとても大きなものだと思います。つまり、様々な方向から来ているという事実を 科学者の側からの接触があって私はその需要の力に気づきました。
ガブリエル

村山

ははぁ

そうです、村山さん。あなた自身がその証拠です。私はここに招待されたのですよね？ 私の活動とあなたの活動
ガブリエルが重なり合い、そしてある時点で私の電子メールボックスに電子メールを受け取りました。そして、私が招待されたという事実は、
それが科学自身のシステムの中で起きたことを意味します。
これは科学の最先端で起きていることと関係があるに違いありません。科学自身がより内省的になり、それにつれて科学の

60

ガブリエル

それが一番確かなようです

ね。

ガブリエル
野村

ガブリエル 社会的な分業の中で、一般的哲学者としての私の役割は、科学的知
識のポケットを色々調べることだと思います。そうすることでこういったフィードバック・
ループ全てが動き始めています。今、私たちはこの変動するネットワーク全体の中で準備が整い、そして、もしここで何かを変えると、それが「場」であることを考慮す
ると─これが私の哲学で「場」という比喩、

野村 ええ、それは全く正しく、信頼度
99.99...
ガブリエル 私も同じです。最高でした。
村山 科学的方法は、教えられ、強制さ「意味の場」を用いる理由なのですが─
この場の中で何かをすると、恐らく「意味れたようなもので、自分の内心から生じたの場」のいたる所でもつれ現象のようなもものではないため、私は常に「自分は何をのが起きることになるでしょう。
しているのだろう？」という疑問を抱いてい村山 なるほど。
ました。私自身、科学をし、それが自分の野村 素晴らしい！ 今日は楽しかったで人生でもあるので、なぜ自分はこんなことをしているのか、なぜ重要なのか、そしてす。
ガブリエル いや、良かったです。今後もそれは何の意味があるのだろうかと考えることがあります。私は、恐らくこういった疑よろしく。
問は次々に湧いてくるのだろうと思います。 村山 ガブリエルさん、ありがとうございま
そして、この対談は、正直に言ってこういっした。
ガブリエル ありがとうございました。
た疑問に答えてはくれませんでしたが、それでも私たちは考え続けました。

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

Workshop Report

初期宇宙観測のための超大型望遠鏡国際会議
＠Kavli IPMU
アルヴィオ・レンツィーニ Alvio Renzini
Associate Scientist、INAF、パドヴァ天文台

ジョン・シルバーマン John Silverman
Kavli IPMU 准教授

直径20 〜 40 m の超大型望遠鏡の出

まず、先進的な補償光学の威力により、

い将来、超広視野分光器（Prime Focus

現により、次の10年間は地上の望遠鏡デ回折限界の空間分解能を達成し、ELTs はSpectrograph: PFS）で行われる大規模サーベイは、ELTs のサイエンスのための突ータに基づく可視・近赤外線天文学の大JWST よりも約3 〜 6倍高い空間分解能

きな転換期となるでしょう。このようなを持つでしょう。これは、赤方偏移7で破口を切り開くでしょう。また、理論研

3 つの大型望遠鏡、30 メートル望遠鏡

は 20 〜 40 パーセクの距離に対応し、究者は、これまでにない大規模かつ詳細（TMT）、超大型望遠鏡（ELT）、および巨そのように高く赤方偏移し、かつ暗い銀な銀河の数値シミュレーションの最先端

大なマゼラン望遠鏡（GMT）の建設は、河の微細空間構造を明らかにします。ま

の成果を発表し、さらなる理論モデルの既に開始されている、あるいは近々開始

た、ELTs は JWST に比較して光の短波長改良のためにもより多くの観測的制限のされる予定です。日本の天文学研究者

側をカバーし、同時により多数の銀河の必要性を強調しました。

コミュニティは、これらの望遠鏡のうち分光を可能にし、さらにその運用の寿命

会議の期間中には、いくつかの重要なTMT に参画しています。これら大型望も長いので、総合的により高い分光観測問題が認識され、議論されました。最も遠鏡で可能になる最遠方宇宙のサイエンの威力を発揮すると期待されます。

大きな問題は、独立な 3 つの大型望遠

スを議論するために、3 部構成の国際会

これらの比類のない ELTs の性能は、

議シリーズが企画されました。この1月

最初の銀河と宇宙の再電離、銀河と銀性能をカバーし、これにより多様な天文に UCLA でのキックオフ会議で始まり、

河中心の超大質量ブラックホールの共進学の分野、サイエンスを実現するかとい

続いて3 月 25 - 29 日にKavli IPMUで2回化、銀河形成・進化に付随するバリオン

うことです。実際問題（予算状況）とし目の会議が行われ、9月にローマで第3物質の循環（星形成を引き起こすガスのて、個々の大型望遠鏡がその口径の威力回が開催されます。

降着、あるいは銀河から宇宙空間にまきを最大限発揮するために、全ての観測装散らされる金属量）、（観測的に明らかに置を保有することは不可能です。より現地域、米国、ヨーロッパから70人以上なっている）銀河の星形成を抑制する何

実的には、3 つの ELTs がそれぞれ異なの研究者が参加し、各大型望遠鏡の現状

らかの物理過程、などの研究分野に大る、あるいは相補的な性能を持つ観測装と性能が報告されました。3 つの大型望きな進展を約束しています。研究会で置を保有し、世界中の研究者が協力し合遠鏡（以下、ELTs と表記）は、（ハッブ

は 50 以上の最先端の研究成果が発表さ

い、創造的、独創的なサイエンスを行う

ル宇宙望遠鏡の後継機である）次世代赤れ、特に、多くの発表で、銀河の観測的ことが最善であり、理想的です。このよこのワークショップにはアジア太平洋

鏡を如何に最適化し、可能な限り幅広い

外線宇宙望遠鏡であるジェイムズ・ウ

研究は銀河を取り巻く大きな距離スケー

うに、現在の研究成果から将来を展望すェッブ宇宙望遠鏡（James Webb Spaceルの環境との関係に注意しながら進めらること、および可視・近赤外天文学に提Telescope: JWST）の運用から数年遅れでれるべきであると強調されました。この供されるエキサイティングな将来の機会

運用を開始するものの、地上大型望遠鏡

点において、すばる望遠鏡のハイパー・に備えることがワークショップの最終的ELTs は JWST と相補的であり、さらにシ ュ プ リ ー ム・ カ ム（Hyper Suprime-

な目的でした。

様々な点で優れた性能を示すでしょう。

Cam: HSC）で行われており、また近Workshop61

Workshop Report

表現論、ゲージ理論と可積分系
中島 啓 なかじま・ひらく
Kavli IPMU 主任研究員

2019年2月4日 か ら8日 に か け て、

柳 田 とYangの 講 演 で は、 代 数 多

M c B re e n と H i l b u r n は 、 3 次 元

ワークショップ「表現論、ゲージ理様 体 上 の 連 接 層 の 圏 の Hall 代 数 にの SUSY ゲ ー ジ 理 論 の Higgs 枝 と論と可積分系」が中島（Kavli IPMU）、

ついて議論されました。柳田は、ア

Coulomb 枝の間の不思議な関係を紹Sala（Kavli IPMU）、 立 川（Kavli

ー ベ ル 曲 面 上 の 連 接 層 を 用 い て、介しました。McBreen は、圏論的なIPMU）、吉田（Kavli IPMU）を組織委

Macdonald-Ruijsenaars 差分作用素の疋田予想として、Higgs 枝、Coulomb

員 と し、 科 研 費16H06335と 国 立 大

双スペクトル性の新たな証明を与え枝に付随する圏の間に圏同値があ

学改革強化促進補助金から支援を受ました。Yang の講演では上の連る、と予想を定式化しました。一つけKavli IPMUで開催されました。

接層で2次元の座標平面の和に台をもの圏は、ループ空間の上の構成可能

つものの定めるコホモロジカルHall

層の導来圏と考えられ、その厳密な

この研究集会は、表現論、ゲージ理論と可積分系の間の接点に焦点を代 数 が 調 べ ら れ、の Yangian

定式化を与えることは、難しいが興おいたものです。近年、これらの間や、 最 近 GaiottoとRapcakに よ っ て

味 深 い 問 題 で す。Hilburn は、 シ ンにはたくさんのつながりが見つかっ構成された頂点作用素代数との関係

プレクティック双対性と Langlandsています。たとえば、ゲージ理論のが説明されました。

分配関数を表現論や可積分系を用い双対性の関係について説明しましHosseiniと 奥 田 は、 局 所 化 の 手 法

た。Langlands 双 対 性 は、Hauselて計算すること、量子代数の表現をでなされる分配関数の計算についての 講 演 で も 言 及 さ れ ま し た。 あ る

ゲージ理論に現れるモジュライ空間

議論しました。Hosseini の講演では、

群 の Higgs 束 の モ ジ ュ ラ イ 空 間 とを用いて実現すること、ゲージ理論

5次元の SUSY ゲージ理論をトーリ

Langlands 双対群の Higgs 束のモジに基づき新たな量子代数の例を与え

ック曲面と円周の積の上で考えたも

ュライ空間を考え、それぞれに現れることなどがあります。この研究集の、奥田の講演では 4 次元のゲージ

るブレインで、ミラー対称性の半古会では、数学者と物理学者、また専理論の直線作用素の計算が説明され

典極限として関係していると考えら門家と若い研究者を海外と日本からました。菅野は、の量子トロれているものの例が与えられました。

招へいし、新しい発展を議論し、まイダル代数の表現論、特にフォック

加藤とSu の講演では、同変量子Kた将来の研究につながる見込みのあ

表現の間の繋絡作用素を説明しまし理論／コホモロジーとアファイン・る方向性を探りました。

た。これは、精密化された位相頂点

グラスマン多様体の同変 K 理論／ホNekrasov、Bershteinと 山 崎 の 講 演

関数と関係しています。
（精密化されモロジーの関係について紹介されま

で は、4も し く は5次 元 の 超 対 称 性

た位相頂点関数は、3次元トーリック

した。加藤は、第三の対象として半（SUSY）ゲージ理論と、微分またはCalabi-Yau 多様体の位相的弦分配関

無限旗多様体の同変 K 理論を厳密に差分方程式のモノドロミー保存変形、数の精密化の基本構成因子です。
）

定義し、両者の間をつなげました。

Painlevé 方程式の関係について議論

GukovとPei の講演では、ある4次

Su は Teleman のアイデアに基づき、されました。特に、Painlevé 方程式

元のSUSYな場の量子論の族から生ま

後者が量子コホモロジーにシフト作の解がゲージ理論の分配関数としてれるモジュラー・テンソル圏の構成用素として作用していることを示し実現され、広田型の方程式として知が紹介されました。頂点作用素の表ました。ここで、アファイン・グラ

られる双線形関係式が SUSY ゲージ

現論と、Coulomb 枝の幾何学の間にスマン多様体は、有限次元の複素簡理論の性質から導かれます。

関係が現れます。

約群に対して定義されるものですが、

62

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

アファイン Kac-Moody 群に対応する

木村は、箙に付随する箙 W 代数

で来日をキャンセルしなければいけアファイン・グラスマン多様体の類の 定 義 を 説 明 し ま し た。 こ れ は、なかったことは残念でした。しかし、似として考えられる二重アファイン・

4次元 SUSY 箙ゲージ理論により定義

参加者からは、最先端の研究の講演を数多く聞くことができ、刺激があ

グラスマン多様体に対する関心が高されるqq-指標に基づいて構成される

まってきています。Muthiah は、類ものです。Appel の講演では、反射り有意義な研究集会であったという似の二重アファイン旗多様体と、そ方程式とその解である K 行列につい声が聞かれました。また、私個人との中のシューベルト多様体を定義すて、小 K 行列の量子化を用いて構成

しては、ゲージ理論の Coulomb 枝にるアプローチについて説明しました。

される量子対称対の表現の圏を用い関する議論をして、数人の参加者と特 に、Hecke 環、Bruhat 順 序 等 が、て研究することが説明されました。

新しい共同研究を始めることができ

この設定の中で議論されました。

何人かの招待講演者が、最終段階

たことをうれしく思っています。

Workshop63

Workshop Report

Interdisciplinary Approach to Cancer Therapy
ピエトロ・カラドンナ Pietro Caradonna
Kavli IPMU博士研究員

武田 伸一郎 たけだ・しんいちろう
Kavli IPMU 助教

2019年3月27日、 現 代 の が ん 研に進行性のがんに罹患しており、ステサ技術やデジタルフォトカウンティン

究における喫緊の課題を議論する

ージ4のがん患者の場合には、最新のグ技術の進展と現状から、信号処理や

新 し い 活 動 が ス タ ー ト し ま し た。

技術と治療をもってしても、5 年生存データ解析・収集アルゴリズムの最適Interdisciplinary approach of applying

率はわずか14 % に過ぎません。＊

化に対する機械学習の適用に至るま

cutting-edge technologies at the

慶應大学医学部先端医科学研究所遺伝で、幅広く議論が展開されました。

frontier of cancer research と銘打っ

子制御部門の佐谷秀行教授は、がんのカブリ IPMU では、高いエネルギー分

たこのワークショップには、8つの国

破壊について細胞レベルの視点から解解能と100マイクロメートルを超えるから総勢70人もの研究者が集いまし説しました。がん幹細胞の存在を示

空間分解能とを併せ持つ次世代のガンた。がんの根治を妨げている要因を最し、がん幹細胞とその子孫細胞を破壊

マ線検出器の開発が進行中です。これ

新の研究成果に基づいて理解するこする、新しい治療手法・技術の必要性

らは、複数の薬剤輸送システムやプロと、それから、臨床応用を目指した最について強調しました。

先端の技術開発について報告することが目的です。

ーブを生体内で同時に高解像度で可視粒子加速器はがん治療と放射性薬

化する、革新的なイメージング装置実剤の製造について重要な役割を果た

現のための基盤技術です。優れたエネ

ワークショップは、核医学、化学、

し て い ま す。ス イ ス の Paul Scherrer

ルギー分解能は、新規α線治療核種ア

物理、工学、薬学など、多様なサイエ

Institute（PSI）では、7000人以上の患

スタチン211のイメージングにも極め

ンスの分野から集まった研究者達に対者に対して陽子線治療を行い、治癒率て有効です。実際に、カブリ IPMU はして、ワークショップ組織委員の高橋は 98 % に達しています。一方、大国立がんセンターと共同で、アスタチ

忠幸カブリ IPMU 主任研究者が問いか

阪大学の RCNP では、新しいα線治

ン211のイメージング実験に着手しています。

けるところから始まりました。がん治療の実現を目的として、サイクロトロ

療の現場で患者に向き合っている臨床

ンを用いたアスタチン 211 の製造を急速に進展する現代のがん研究で明医を手助けするために、我々はいかに始めています。カナダの TRIUMF でらかになってきた、がん根治に向けた結束することができるだろうか。がんは、希少な放射性同位体の利用を促進

巨大な壁を乗り越えるためには、サ患者の生存率や生活の質を改善する、することを目的として、100億円規模

イエンスの新しいアプローチが必要

より有効な治療法を見出すために。

の放射性薬剤研究施設が 2023 年までです。世界中から分野の垣根を超え

2日間にわたるワークショップの中に建設される予定です。これらの最新て研究者が結束することが、強力なで、多彩な分野からの16人の世界ト

動向は、必然的に、新しい測定技術を推進力となることは間違いありませップレベルの研究者が、最新の研究成要求することになります。

ん。革新的な放射性薬剤のイメージ

果と将来の展望について発表しましワークショップでは、高エネルギーた。講演者の中には、著名な医師（MD,

物理学実験や宇宙物理学実験で培われPhD）も含まれており、最新のがん治てきた計測の手法と技術を、医療イメ

療・研究の動向について話を聞くこと

ージングの分野へと持ち込み活用するができました。例えば、日本では、がための研究とその進め方が重要なテーん患者の 30 % 以上が診断時にすでマの一つでした。そのため、高速セン

64

Kavli IPMU News No. 45 March 2019＊

T. Matsuda et al., Research Group of
Population-Based Cancer Registries of Japan.
Population-based survival of cancer patientsdiagnosed between 1993 and 1999 in Japan:
a chronological and international comparative
study. Japanese Journal of Clinical Oncology
2011; 41: 40-51.

ング技術を開発するとともに、我々す。これらを念頭に、組織委員会は、

年1回の開催へと発展させることを発が観測している物理量から生体現象

INTERdisciplinary Approach to

表しました。次回は 2020 年にフランを読み解くことが極めて重要なのでCancer Treatment （INTERACT） を、スにて開催されます。

第1回目の "Interdisciplinary approach of applying cutting-edge technologies at the frontier of cancer research ワークショップの参加者たち。核医学、化学、物理、工学、薬学など多彩なサイエンスの分野から総勢70人もの研究者が集いました。

Workshop

65

News

日本学術振興会賞は創造性に富み（1999より2010年まで運転）が保持していた電子と陽電子の衝突頻度

優れた研究能力を有する若手研究者をの 世 界 最 高 記 録 を40倍 に 高 め た顕彰するものであり、同賞の受賞者（今
回は25名）の中から特に優れた業績をSuperKEKB（スーパーケックビー）加速器と、衝突点に設置した最新のBelle
II 測定器を擁する「SuperKEKB」プロ
ジェクトは、2017年2月に SuperKEKB
加 速 器 試 運 転 の「 フ ェ イ ズ 1」 を開始、2018年4月に中心部のピクセル検出器（PXD）とシリコンバーテック
ス検出器（SVD）（併せて崩壊点検出器（VXD）と呼ばれる）を除く全検出器を組み込んだ Belle II 測定器で電子・陽電子衝突を行う「フェイズ 2」を成功させました。その後2018年11月に、Belle II 測定器の中心部に搭載されたビームバックグラウンド測定装置（BEAST）をVXD と交換し、物理デー
タの取得・解析を行う「フェイズ 3」開始に向けた最終調整作業を行ってきました。

で行われた授賞式に臨みました。

挙げたとされる研究者6名以内（今回は6名）が日本学士院学術奨励賞の受賞者に選ばれます。
大栗真宗さん、2018年度林忠四郎賞を受賞
村山 斉主任研究員、東京大学特別教授に2019 年 3 月 27 日、
東京大学本部よりKavli IPMUの 村 山 斉
主任研究員へ特別教授の称号を授与する
村山 斉さんとの発表がありました。特別教授は東京大学が2019年度より新たに設けた称号で、「卓越教授とともに、本学における研究力の維持・強化、本学研究の世界的プレゼンスの向上を目的として、国内外において現に極めて評価の高い研究を遂行しており、その継続・発展が期待され本学にとって極めて重要と考えられる者に「特別教授」の称号を付与し、最長75歳まで研究に専念するもの」とされています。村山さんは、特別教授として初めて称号付与された4名のうちの1名として選ばれました。4月1日付で特別教授としての辞令交付が行われました。
大内正己さん、第15回日本学術振興会賞
及び日本学士院学術奨励賞受賞

東京大学宇宙線研
究 所 准 教 授 で Kavli

IPMU科学研究員を兼ねる大内正己さんが、「ライマン・アルファ大内 正己さん放射体を用いた初期
宇宙の観測研究」により第15回（平成30年度）日本学術振興会賞及び日本学士院学術奨励賞を受賞し、2019年2月7日に日本学士院

66

東京大学大学院
理学系研究科附属ビッグバン宇宙国際研
究 セ ン タ ー 助 教 で、

Kavli IPMU准科学研究
大栗 真宗さん員の大栗真宗（ おおぐり・まさむね ）さんが「重力レンズ天文学への基礎的貢献」により 2018 年度の林忠四郎賞を受賞しました。
林忠四郎賞は、天文学の研究で偉大な業績を挙げた理論天体物理学者の林忠四郎博士の京都賞受賞を記念して 1996 年度に設けられた賞で、惑星科学や天文学、宇宙物理学に関する分野において優れた研究業績をあげた研究者を表彰することを目的としています。
大栗さんは理論と観測の両面から
重力レンズ現象を宇宙論と天文学の広範な問題に応用した研究に長年取り組
み、宇宙のダークマター分布や遠方天体の研究などの幅広いテーマで多くの画期的な成果を上げてきたことが評価されました。
Belle ll 実験、データ取得 開始
高エネルギー加速器研究機構（KEK）で行われ、Kavli IPMU も参加するBelle II（ベルツー）実験では、素粒子の標準理論を超える新しい物理の探索を目指していますが、2019年3月

11日、ついに電子と陽電子の衝突データを本格的に取得・解析する「フェイズ 3」運転が開始されました。
こ れ ま で の 衝 突 型 加 速 器 KEKB

Kavli IPMU News No. 45 March 2019

Belle II 測定器の概念図。（Credit：Rey.Hori / KEK）

VXDは、粒子と反粒子の性質の違いを精密に調べたり、暗黒物質のような未知の粒子の存在を突き止めたりす
る上で極めて重要な役割を果たす装置
で、標準理論を超える新しい物理を調べるために不可欠です。Kavli IPMUでは、VXDのうちSVDの第4層ラダーの製作と調整を強力にすすめ、2018年

5月に制作を完了（Kavli IPMU NewsNo. 42、37ページ参照）、その後ラダ
ーはKEK に送られ、「フェイズ 3」に向けての組み上げ作業と、同年11月の Belle II 測定器への組み込み作業が行われてきました。
今後、Kavli IPMUでは、VXDを含めたすべての検出器を活用し、取得デー
タから電子-陽電子衝突により引き起こされる素粒子物理事象を精密に調べることにより、新しい物理の解明を目指します。

Kavli IPMU / ELSI / IRCN合同一般講
演会「起源への問い」第4回開催

2019年1月20日に東京お台場にある日本科学未来館の未来館ホールにおいてKavli IPMUと東京工業大学地球生
命研究所（ELSI）、東京大学ニューロイ
ンテリジェンス国際研究機構（IRCN）の合同一般講演会「起源への問い」第4回が開催されました。前回までこの講演会は、WPI（世界トップレベル研
究拠点プログラム）拠点のうち「宇宙の起源に迫る」ことを目的とする
Kavli IPMUと「地球と生命の起源に迫る」ことを目的とする ELSI が、人類にとって根源的な「起源への問い」という共通テーマのもと、最新の研究内容
を平易に紹介するとともに、他分野の専門家も交えた多様な視点を提供するイベントとして実施されてきました。
しかし、今回は「人間知性の起源」に迫ることを目標として研究を行なっている2017年採択の新規 WPI 拠点、
IRCNも共催機関として参加しました。
講演会は WPI の宇川彰 PD（プログラムディレクター）の挨拶で始まり、
ELSI特任准教授の車 兪澈（くるま・ゆうてつ）さんが「細胞を創って理解する生命の起源」、東京大学大学院総合文化研究科教授を兼ねる IRCN 主任研究員の酒井邦嘉（さかい・くによし）さんが「人間知性の起源」、Kavli IPMU主任研究員の中島 啓（なかじま・ひらく）さんが「幾何学で宇宙の起源に迫る」と題してそれぞれ講演しました。

問うとはどういうことか」、さらに参加者が講師を囲む懇談会があり、約230名が来場した講演会は、盛況のう
ちに閉会となりました。

座談会。左から信原幸弘さん、車 兪澈さん、
酒井邦嘉さん、中島 啓さん

アメリカ科学振興協会（AAAS）年次大会に参加

2019年2月14日から17日まで、ワシントンD.C.のマリオット・ウォード
マン・パークで開催されたアメリカ科学振興協会（AAAS）年次大会において、文部科学省と日本学術振興会および Kavli IPMUを含む WPI 拠点が2月15日から17日の3日間、WPI 事業の国際的認知度及び研究者に WPI 拠点を
自らの研究場所として認知してもらうための知名度向上を目指し、合同でブース展示を行いました。WPI ブースには3日間で研究者、ジャーナリスト、大学院生等を含む約 120 名が訪れました。
Kavli IPMU Special Seminar

1. "科学を社会につなぎ宇宙を文化圏に〜 ALE の挑戦"
講師: 岡島礼奈（株式会社ALE CEO）
開催日: 2019年2月21日
人事異動

次の方々が転出しました。
［括弧内
は Kavli IPMU 在任期間です。
］

Kavli IPMUの中島 啓主任研究員の講演風景

その後、心の哲学を専門とする東京大学大学院総合文化研究科教授の信原幸弘さんをモデレーターとして迎え、講師 3名と計 4名での座談会「起源を柳田 勉さん［ IPMU/Kavli IPMU主任
研究員として2007年10月1日−2017
年3月31日、IPMU/Kavli IPMU教授として2009年4月1日−2019年3月31日］、

Kavli IPMU教授から上海交通大学 席教授へ。
Chengcheng Hanさん［ 2015年9月

16日−2019年3月31日］、Kavli IPMU
博士研究員から南京師範大学の博士研究員へ。
池 田 曉 志 さ ん［ 2015年4月1日 −2019年3月31日］、Kavli IPMU 博士研
究員から大阪大学の特任講師（非常勤）へ。
井 上 茂 樹 さ ん［ 2016年4月1日 −2019年3月31日］、Kavli IPMU 博士研
究員から国立天文台特任研究員へ。
石垣（新田）美歩さん［東京大学特別研究員（日本学術振興会特別研究員）として2013年4月1日−2015年8月31日、その後2019年1月31日まで現職］、
Kavli IPMU 博士研究員から東北大学
学術研究員へ。
竹内道久さん［ 2014年10月1日−
2019年3月31日］、Kavli IPMU 博士研
究員から名古屋大学基礎理論研究セン
ター准教授へ。
杉山尚徳さん［ Kavli IPMU 博士研
究員として2014年11月1日−2016年
3月31日、その後2019年3月31日まで
現職］、東京大学特別研究員（日本学術振興会特別研究員）から国立天文台特
任助教へ。
編集後記

37ページのお知らせの通り、Kavli
IPMU Newsは今号で刊行を終了します。これまでご愛読いただきました
読者の皆様に感謝いたします。また、
IPMU 発 足 以 来、IPMU News / Kavli
IPMU Newsの刊行には多くの事務部
門職員、特にある期間編集アシスタントを務めた田中里佳さんと小貫美幸さん、歴代広報担当の宮副英恵さん、土方智美さん、小森真里奈さん、角林元
子さん、web掲載を担当した坪井あやさん、色々情報を提供していただいた
榎本裕子さん、小澤みどりさん、藤田明子さん、田村利恵子さん、発送先リストを管理していただいた久保田佳代
子さん、中田亜矢子さん、三浦みかさん、市川尚子さんに大変お世話になりましたことを記して感謝します。
編集担当：中村健蔵

67

News

Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe
カブリ数物連携宇宙研究機構
World Premier International Research Center Initiative
世界トップレベル研究拠点プログラム

NEWS

45

No.

I

U IAS

The University of Tokyo Institutes for Advanced Study
東京大学国際高等研究所

March 2019

ブラックホールシャドウ
池田 思朗

情報・システム研究機構 統計数理研究所 教授、Kavli IMPU 客員上級科学研究員

2019年4月10日、Event Horizon Telescope（EHT）の記者会見が世界6か所で同時に行われ、初めてブラックホールシャドウの画像が示されました。6年以上プロジェ
クトに関わってきて、この結果を発表できたことをうれしく思います。
今回の観測は天文学だけでなくデータ科学にとってもチャレンジングでした。新たに電波干渉計イメージング手法を開発するため、複数のデータ科学の研究者も参加しています。私もそのひとりです。

EHTと同様に、今後の天文学や物理学ではデータ科学が今までよりも重要となるはずです。Kavli IPMUにおいても、データ科学の分野から貢献を行っていきたいと考えています。

Kavli IPMU News No. 45 March 2019©Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, 2019
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The University of Tokyo Institutes for Advanced Study
5-1-5 Kashiwanoha , Kashiwa, Chiba pref., 277-8583, Japan
phone: +81-4-7136-4940 fax : +81-4-7136-4941
発行
東京大学国際高等研究所 カブリ数物連携宇宙研究機構
千葉県柏市柏の葉5-1-5 〒277-8583
電話：04-7136-4940 ファックス：04-7136-4941
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Chief Editor Kenzo Nakamura
Production Cooperation Matsueda Printing Inc .

ISSN2187-3097