ボグダノフ事件
イゴール・ボグダノフ
グリシュカ・ボグダノフ
ボグダノフ事件(ボグダノフじけん)は、フランスの双子の兄弟でもあるイゴール・ボグダノフ (Igor Bogdanov、1949年8月29日 - 2022年1月3日) ) とグリシュカ・ボグダノフ (Grichka Bogdanov、1949年8月29日 - 2021年12月28日) によって著された一連の理論物理学論文の正当性を巡る学術論争である。
ボグダノフ兄弟の論文は、複数の権威ある科学誌に掲載された。彼らはこの内容を「ビッグバンの際に何が起こったかを記述する理論を提案する理論として最高のものである」と主張した。
その後、ボグダノフ兄弟の一連の論文について、学術誌への掲載論文を選考するために物理学分野で採用されている査読制度の脆弱さを示すための手の混んだ悪戯だという風説が、2002年頃にネットニュースサイト・ユーズネットのニュースグループ上で広まった。つまり、学術誌には論文を査読する能力がないことを示すため、兄弟がデタラメな論文を試しに送りつけた、というものである。これを契機に、論文の正しさを巡る論争が学術者の間でも広がった。
ボグダノフ兄弟の仕事が物理学に貢献するものか、それとも無意味なものなのか、という議論はユーズネットから他の多くのインターネット上のフォーラムへと広がった。それらには著名な物理学者のブログや、フランス語版および英語版のウィキペディアも含まれる。その後の論争は主流のメディアでも大きく取り上げられた。
ボグダノフ兄弟は自身の仕事の正確さを擁護しつづけたものの、多くの物理学者は件の論文はナンセンスであると断言し、査読制度が根本的に誤謬を含みうる証拠だと見なした。
1980年代初頭から、ボグダノフ兄弟は母国フランスにおいて、テレビショーの司会として有名であった。彼らの番組 Temps X(『X時間』、後の番組名は Rayons X 『X線』)は、ポピュラー・サイエンスとサイエンス・フィクションを扱っている。兄弟が母国で有名人だったことが、議論が自然科学の業界から主流のメディアやオンライン・フォーラムへと広がった一因だと考えられる。
著者らが宇宙論について著述することへの信用は、ブルゴーニュ大学で得た博士号に依拠している。グリシュカは1999年に数学で、イゴールは2002年に理論物理学でそれぞれ博士号を得た。両者とも、低い評価ではあるものの合格である格付け「honorable」を与えられた。
ボグダノフ兄弟による論文の信頼性への批判が高まったことを背景に、大学教授が学生の研究を理解していない場合に代替として「専門誌掲載を要件とする」のは、論文の正確さを判断する手段として妥当か否かという議論も広がった。しかし、これらの分野を研究する人々が過剰に使う専門用語(ジャーゴンに加え、量子群や位相的場の量子論といった学問的話題)の根本的な複雑さのせいで、そのような委任状態は避け難くなっている。したがって、それらの論文で述べられていることを完全に理解し評価するためにはしばしば特定の専門的知識が必要とされる。
ボグダノフ兄弟は応用数学をパリで学んだ。
1980年代の初めにはテレビでのキャリアを積み初め、Temps X (『X時間』)という番組をプロデュースする。この番組は一般向けの科学とサイエンス・フィクションを扱い、彼らを有名人にした。Temps X は10年に渡って続き、同じジャンルの別の番組に引き継がれた。
1993年に兄弟は博士課程に入り、初めはブルゴーニュ大学の数理物理学者 Moshé Flato に師事した。Flato が1998年に亡くなり、その同僚の Daniel Sternheimer (フランス国立科学研究センター在籍)がボグダノフ兄弟の指導を引き継いだ。Sternheimer によると、双子のボグダノフは自らを「アインシュタイン兄弟」と称し、曖昧で「印象派的」な発言をする傾向があった。兄弟を指導するのは「マイ・フェア・レディにオックスフォード流アクセントで喋るのを教えているかのよう」だったと彼は後に述べている。The Chronicle of Higher Education 紙の記事で述べているように、Sternheimer は自分がグリシュカの学位論文に含まれる話題の全てについての専門家だとは考えていなかった。しかし、彼はそれらグリシュカの専門内のものについては、博士号に値すると判断した。
Richard Monastersky は The Chronicle of Higher Education 紙上で、1991年に出版された『神と科学—超実在論に向かって』(ボグダノフ兄弟と哲学者ジャン・ギトンによる共著)の裏表紙では未取得のはずの博士号が冠されている、と記している。この本自体、バージニア大学の天文学教授 Trinh X. Thuan が自著 The Secret Melody: And Man Created the Universe を剽窃したとしてボグダノフ兄弟を1992年に告訴するという争いを引き起こしている。フランスでの法廷論争の後、Thuan とボグダノフ兄弟は和解し、兄弟はのちに不正行為を全否定した。Thuan は剽窃行為が可能な限り早い博士号取得へと兄弟を推し進めたのだろうと示唆した。
グリシュカは数学、イゴールは理論物理学の学位論文に拠ってブルゴーニュ大学 (en) の博士号をそれぞれ1999年と2002年に取得した。1999年にグリシュカは学位論文 Quantum fluctuations of the signature of the metric at the Planck scale(『プランクスケールにおける計量符号の量子ゆらぎ』)に対して、大幅に書き直して物理学的内容の数学的側面を強調する事を条件に、珍しい低評価の合格グレードである "honorable" を与えられている。同じ日に、イゴールは学位論文 Topological Origin of Inertia (『慣性の位相幾何学的起源』)の口頭試問に落ちている。指導教官はその後、査読のある専門誌に3本の論文が掲載できればイゴールへの博士号授与を認める、とした。要件である論文が出版された後、イゴールは3年後に別の話題において指導教官2人の指導の下で学位論文を無事審査通過させることができた。新しい学位論文である Topological State of Spacetime at the Planck Scale(『プランクスケールにおける時空の位相幾何学的状態』)も同じく低評価合格グレードの "honorable" を与えられた。Daniel Sternheimer が『ニューヨーク・タイムズ』紙の科学部記者 Dennis Overbye に述べたところによると、このグレードは滅多に与えられる事がない。ボグダノフ兄弟への博士号授与は正当であるとして、Sternheimer は『タイムズ』紙に対し「彼らは10年間無給で働いた。学位として自身の仕事を認められる権利が彼らにはある。もっとも、その学位も今日では大したものではないが。」と述べた。
兄弟は合計6本の論文を物理学と数学の専門誌上で出版した。それら掲載誌の中には査読官(レフェリー)による査読審査のある Annals of Physics と Classical and Quantum Gravityが含まれていた。学位論文両方の概要を読んだ後、ドイツ人物理学者 Max Niedermaier は論文が疑似科学であり、中身の無い内容を科学的に見せかけるため大量の専門用語で構成したものだ、と結論付けた。Niedermaier の視点では、ボグダノフ兄弟は査読制度に脆弱性があることを証明しようとして、ソーカル事件(物理学者アラン・ソーカルが偽論文を人文科学誌 Social Text 2002年10月22日号へ掲載させる事に成功した事件)と同様の手法を使ったものだと考えられた。Niedermaier はこの影響についての電子メールを書き、後にそのメールは広く配信された。最終的な受信者のひとりであるアメリカ人数理物理学者 John C. Baez はユーズネットのニュースグループ  sci.physics.research に "Physics bitten by reverse Alan Sokal hoax?"(『逆・ソーカルの悪戯に物理学が噛みつかれた?』)と題した議論用スレッドを作り、そのスレッドは投稿数にして数百件の長さへと急成長した。
この口論はすぐに、物理学業界と国際的な一般紙の両方から世界的な注目を浴びた。Niedermaier に続いて、Baez が作った議論用スレッド参加者の大部分も論文は手の混んだ悪戯だという意見を表明した。しかし、ボグダノフ兄弟は一貫してその意見を否定している。その事を聞いた後 Niedermaier は、初めからあまりに憶測を含んでいた事について公的にも私的にもボグダノフ兄弟に謝罪する声明を2002年10月24日に出している。しかし、これはこの事件への Niedermaier による最後の公式コメントであることが分かっている。問題の論文について彼は正当性も長所も是認していない。
兄弟の合計7本の学位論文は概ね好評を得ている。下記は兄弟が自身の誠実さを証明するために抜粋したものである
:
Roman Jackiw(マサチューセッツ工科大学):
ビッグバン以前の初期特異点の問題について、新奇で思索的な解決策を著者は提示した。……学位論文および出版された論文はそれらのアイデアについての素晴らしい序章となっており、この分野をより深く研究するための跳躍台となるだろう。
Costas Kounnas(パリ高等師範学校):
この仕事は量子重力理論に関する多くの新しいアイデアを含み、非常に興味深かった。……著者は独自の興味深い宇宙論上のシナリオを提示した。
Jack Morava(ジョンズ・ホプキンス大学):
イゴール・ボグダノフの学位論文での仕事は、宇宙論およびその他の重力に関する多くの分野で根本的な物理学に影響する新しいアイデアによって圧倒的であり、非常に興味を引く。
Igniatios Antoniadis(エコール・ポリテクニーク)は、後に兄弟の論文に対する評価を一転した。Antoniadis は『ル・モンド』紙に対してこう述べている。
J'avais donné un avis favorable pour la soutenance de Grichka, basé sur une lecture rapide et indulgente du texte de la thèse. Hélas, je me suis complètement trompé. Le langage scientifique était juste une apparence derrière laquelle se cachaient une incompétence et une ignorance de la physique, même de base.
(私は学位論文を寛容な目で素早く読み、それに基づいてグリシュカの口頭試問では好意的な意見を寄せました。ああ、私は完全に間違っていました。科学的記述は見せかけだけで、背後には物理の基礎にさえ無知で無能力なことが隠されていたのです。)
学位論文7本の審査官のうち、Jackiw だけが公式に自身の評価を弁護した。彼が『ニューヨーク・タイムズ』紙に述べたところによると、イゴールの学位論文には Jackiw が理解していない内容がたくさんあるという。それにもかかわらず、彼は興味をそそるものだとした。「これら全ては意味をもちうるアイデアだろう。それはいくらかのオリジナリティと、専門用語にいくらか精通していることとを示している。それが私が問う全てだ。」と彼は述べている。
2001年5月に Classical and Quantum Gravity (CQG) 誌はボグダノフ兄弟による Topological theory of the initial singularity of spacetime(『時空の初期特異点に関する位相幾何学理論』)と題した論文を審査した。査読官のひとりは「独自で、かつ興味深い、と思われる。訂正を加えれば掲載に値するものになると私は期待する」と述べた。その論文は7か月後に受理された。
しかし、論文が掲載され世間が議論に包まれた後、CQG誌編集部の Andrew Wray と Hermann Nicolai による電子メールを数学者 Greg Kuperberg がユーズネットに投稿した。以下はその一部である:
Regrettably, despite the best efforts, the refereeing process cannot be 100% effective. Thus the paper ... made it through the review process even though, in retrospect, it does not meet the standards expected of articles in this journal. The paper was discussed extensively at the annual Editorial Board meeting ... and there was general agreement that it should not have been published. Since then several steps have been taken to further improve the peer review process in order to improve the quality assessment on articles submitted to the journal and reduce the likelihood that this could happen again.
(遺憾な事に、最善の努力にも関わらず、審査過程は100%有効ではありえません。したがって件の論文は…後から見れば、本誌の掲載論文に期待される基準に合致していないにも関わらず、査読を通過してしまいました。件の論文は年次編集部会議で広く議論され…出版されるべきではなかったという一般合意がありました。それ以降、本誌に送られる論文の質を評価し事態再発の可能性を下げるために査読過程をより改善するいくつかの段階的措置が取られています。)
しかし問題の論文はCQG誌から取り下げられていない。後に、編集長は少し異なる声明を、CQG誌の所有者であるイギリス物理学会の代表として発表している。その中で彼は、彼らの通常の査読手続きが追跡調査されたという事実を主張しているものの、問題の論文の価値についてはもはやコメントしていない。典型的には、「本誌の掲載論文に期待される基準に合致していない…」と「件の論文は年次編集部会議で広く議論され…出版されるべきではなかったという一般合意がありました」という部分が削除されている。しかし、前者は『ニューヨーク・タイムズ』紙・ 『The Chronicle of Higher Education』 ・『ネイチャー』誌で引用されている。さらに『ディー・ツァイト』紙は、CQG誌の co-editor である Hermann Nicolai による、もしその論文が自分のデスクに届いていたなら即座に拒絶査定しただろう、という発言を引用している。
2001年にはチェコの Czechoslovak Journal of Physics がイゴール・ボグダノフによる Topological Origin of Inertia(『慣性の位相幾何学的起源』)という論文を受理している。審査官による報告では「私の意見ではこの論文の結果は独自のものであると考えうる。掲載については、修正された形でならこの論文を推薦する」と結論されている。翌年、中国の Chinese Journal of Physics がイゴールの The KMS state of spacetime at the Planck scale(『プランクスケールにおける時空のKMS状態』)という論文を掲載した。報告では「この論文で提起される視点はプランクスケールの物理に対する可能性あるアプローチとして興味深いものでありうる」とされ、いくつかの修正が要求された。
全ての査読での評価が肯定的だったわけではない。Journal of Physics A の代表として査読官を務める Eli Hawkins は、ボグダノフ論文のひとつを拒絶査定するよう提案し、「全ての間違いを列挙するには余りに多くのスペースが要る。実際、ひとつの誤りがどこで終わって次がどこで始まるかを言うのが難しい。結論として、私はこの論文の本誌における、またはいかなる専門誌における掲載も、推奨しない」とした。
掲載された論文のうちいくつかはほとんど同一で、比較的重要でない面のみが異なっていた。CQG誌の掲載論文はグリシュカの学位論文のほとんどを要約したもので、ただし段落の順番がほぼ完全に逆になっている。Chinese Journal of Physics ・ Nuovo Cimento ・ Annals of Physicsの掲載論文はタイトルと概要を除いて本質的に同一であり、誤字脱字もそれら全てに渡って繰り返されている。
ユーズネットでの議論が始まった後、ほとんどのコメントはボグダノフ兄弟の仕事について否定的だった。例えば John Baez は兄弟の論文について「正しい専門用語(バズワード)をだいたい正しい順序で含む表面的にはもっともらしいセンテンスを、ごちゃごちゃに混ぜたものだ。彼らが書くものには論理も脈絡もない」と述べている
。
Jacques Distler も似たような意見を述べ、「ボグダノフ兄弟の論文は、数理物理学・弦理論・量子重力理論などさまざまな分野のバズワードでできており、文法的には正しいものの意味論的には無意味な形でそれらを並べたものだ」としている。
その他の人々はボグダノフ論文の質をより広い学問領域のものと比較した。「ボグダノフ兄弟の仕事はとんでもなく論理性に欠けていて、出版された他のどんな論文よりも欠けているくらいだ」と Peter Woit は述べている。彼は続けて、「しかし、論理性の基準が低いものがどの分野にも次第に増えており、そのことが彼らに自分たちは思慮分別のある行動を取っていると思わせ、論文を出版しようとするのを許した」とも述べている。Woit は後に2006年の自著『ストリング理論は科学か—現代物理学と数学』の中でボグダノフ事件に1つの章を割いている。
最終的に、論争は主流メディアの注意を引き、物理学者たちのコメントが広まる新たな場ができた。『ル・モンド』紙は1982年のフィールズ賞受賞者アラン・コンヌの「自身の精通していない事について彼らが話していると私が確信するのに長くは掛からなかった」という言葉を引用した。またノーベル物理学賞受賞者の ジョルジュ・シャルパク はフランスのトークショー番組で、ボグダノフ兄弟の科学界における居場所は「存在しない」と述べた。
一連の論文自体についての最も好意的なコメントは弦理論研究者の Luboš Motl によるものである。論争の絶頂期からほぼ3年が経った頃、彼は自身のブログに「ボグダノフ兄弟は、思慮深い、量子重力についてのもうひとつのストーリーとなる可能性を秘めた何かを提示している…彼らが提示したものこそ重力を数値計算する枠組みとして可能性を秘めたものである。それらが役に立つことは無さそうだと私は気付いたけれど、ループ量子重力理論や他の離散手法のように致命的な難点が既に詳しく特定されているものよりは可能性があるだろう」と書いている。ただし、これはあまり適切な比較とは言えないだろう。なぜなら理論物理学者たちは未だループ量子重力理論という手法が実際どの程度役に立つものなのかについて議論しているところだからである(弦理論や他の全ての量子重力理論と同様に、ループ量子重力理論は(少なくとも現在のところは)実験による証明・反証の段階には程遠い。ループ量子重力理論に関する議論は弦理論自体が抱える問題と密接に結びついており、しばしば加熱するその議論については、この項目で扱うべき範疇を越える)。
メディアに掲載されたいくつかの記事に加えて、ボグダノフ事件は多くのニュースグループやウェブページやブログで広く議論された。ボグダノフ兄弟は実名やいくつかの偽名でしばしば議論に加わり、兄弟の仕事を擁護し時には批判者を侮辱する趣旨の発言をした。偽名のほとんどは他の物理学者や数学者の名前であり、ノーベル賞受賞者のジョルジュ・シャルパクの名前も用いられた。
2002年10月に兄弟は、ペリメータ理論物理研究所 (en) の客員教授 Laurent Freidel による明らかな支持声明を含む電子メールを公開した。そのすぐ後に、Friedel はそのような見解を書いたことを否定して、その文章を含むメッセージを友人宛に転送した事ならある、とメディアに対し述べた。ボグダノフ兄弟によって引用された部分を自身によるものとされた Friedel は、「なぜボグダノフ兄弟を擁護するのかと尋ねる電子メールをコミュニティの人たちから受け取り、私は非常に腹が立っている。同意無しに名前が使われるのは、権利侵害だ」と述べた。
管理制のニュースグループ sci.physics.research で議論が始まったとき、イゴールは論文が悪戯であることを否定したものの、物理学者の Steve Carlip や John Baez が論文の数学的詳細について厳密な質問をすると、本当に科学的価値がある論文であることを他の参加者に納得させることに失敗した。ニューヨーク・タイムズ紙の記者 George Johnson は議論を一通り読んで「まるで誰かがゼリーを壁に釘で留めようとしているのを見ているようだった」と表現し、ボグダノフ兄弟について「科学用語の辺縁のみに影響するような自分たちだけの言葉を発明した」と述べた。
議論の参加者達は特に、論文 Topological origin of inertia での「向きがどうであれ、フーコーの振り子の振動面は物理空間の起源を記した初期特異点に合わせて調整されている必要がある」という記述を確信を持って理解できなかった。加えて、その論文中では、フーコーの振り子の実験は「古典力学でも相対論的力学でも十分に説明できない」と書かれていた。ユーズネットでコメントしていた物理学者たちは、これらの記述とそれに続く説明の試みが奇妙であることに気付いた。なぜなら(博物館の一般的な展示物である)フーコーの振り子の軌道は、古典力学で正確に予言されるからである(相対論などのより新しい理論による補正量は非常に小さいため無視できる)。ボグダノフ兄弟は、それらの記述は位相的場の理論の文脈においてのみ明解になる、と説明した。Baez と Russell Blackadar は「振動面」の記述の意味をはっきりさせようとし、ボグダノフ兄弟が詳細な説明をいくつか出した後、Baez はそれが下記の内容を言い換えるための複雑なやり方であると結論付けた:
ビッグバンはあらゆる地点で起きたため、振り子がどの向きに振れていても、その振動面は「ビッグバンを分割」したと言える。
(どのようにしてビッグバンが「あらゆる地点で起きた」のかについての説明は、Metric expansion of spaceを参照。)
しかし、Baez が指摘したように、この記述は実際にはビッグバンについて何も述べておらず、以下と同等である:
振り子がどの向きに振れていても、振動面上には何らかの点が存在する。
さらにこの言い換え自体は「どんな面も点を含む」という記述に等しい。もしこれが例の記述のエッセンスならば、「慣性の起源を探る」のには有用ではありえない、と Baez は記している。
ハンブルク大学の博士研究員 Urs Schreiber は、兄弟は普段はもっと「現代的な用語」に頼っているのに、フーコーの振り子について述べるのは例の論文の通常の文体からずれている、と記した(George Johnsonによると、フーコーの振り子は「良きガリア的パロディーのいかなるものにも含まれるフランスの科学の徴し」だという)。Schreiber は統計力学・位相的場の理論・宇宙論の専門用語で表現されたボグダノフ兄弟の仕事における5つの中心的アイデア(結論Aから結論E)を特定した。それらの専門用語の一つである弦理論でのハーゲドルン温度(Hagedorn temperature)は例の論文ではその概念の詳細が使われておらず、しかも弦理論の論文ではないと宣言しているため、「弦宇宙論におけるハーゲドルン温度の役割を考察すると、これは自己パロディーの境界線上にある」と Schreiber は記している。また Schreiber は、結論D(「初期特異点における」時空計量はリーマン多様体でなければならない)が彼らの議論の最初の仮定(擬リーマン多様体によるFRW宇宙)と逆の事を言っている、と指摘した。最後の結論Eはこの矛盾を「呼び出された量子力学」("invok[ing] quantum mechanics")で解決しようとしていると Schreiber は記している。ボグダノフ兄弟自身は Schreiber による要約を「非常に正確」だと表現した(この点についての更なる詳細は後述の#メディアの巻き込みの節を参照)。Schreiber は
念のために:私は上記のどれも正しい理由付けだとは思わない。著者らが論文を書くときに持っていた中心となる「アイデア」だと私が思うものが何で、そこから彼らが自身の結論にどのようにして至ったか、を指摘するために私はこれを書いている。
と結論付けている。
ペンシルベニア州立大学の Eli Hawkins も『プランクスケールにおける時空のKMS状態』について同様の考えを述べている:
熱力学的平衡はKMS状態である、というのが論文の主な結論だ。これはほとんど言うまでもない:量子系にとって、KMS状態はただ熱力学的平衡の具体的な定義だからだ。困難なのはその状態が適用されるべき量子系を特定することで、それはこの論文の中では成されていない。
ストラスブールにある Université Louis Pasteur の Damien Calaque はグリシュカによる未出版の論文草稿Construction of cocycle bicrossproducts by twisting(『ねじれによる双対輪体重クロス積の構成』)に否定的なコメントを述べている。Calaque の見込みでは、草稿にある結論には独立した掲載論文となるのに十分な新規性と興味深さがなく、さらに主となる理論が現状では間違っている。グリシュカの構成から生じる双代数(en)はホップ代数(en)である必要はなく、 後者は追加の条件を満たす必要がある数学的対象である。
前述のように、論文に対し最も好意的なコメントは物理学者 Luboš Motl によるものである:
…ボグダノフ兄弟によるいくつかの論文は本当に痛ましく明らかにばかばかしい…しかし最も有名な初期特異点の解決に関する論文は少し違っていて、より洗練されている。
…Roman Jackiw が、受理論文に期待する全て——専門用語の知識と独自のアイデア——が満たされている、と述べても私はそれほど驚かされない(Jackiw も Kounnas も Majid も同様の結論を出した唯一の人ではないのを認識すべし)。
…技術的には、彼らの論文はあまりに多くのものを結びつけすぎている。もしこれらのアイデアと(正しい)式が初期特異点の有用な解決策を正当なものにするのに必要だとしたら、良すぎるだろう。しかし、もしこの難問に関する論文がしっかりと定義された科学であるだけではなく人を触発する芸術でも少しはありうると認めるなら、兄弟はとても良い仕事をしたことになる、と私は思う。そして私は彼らの論文によって開かれた多くの疑問に対する答えを知りたいと思う。