科学は人間によって作られた自然を理解するためのプログラムである。故に、その構成は須らく人間の理性のみならず感性の影響を色濃く残している。すなわち、論理的に不完全であっても感覚的に正しい手法で科学理論が作られ、同様の手法で理論が理解される。
高校で学ぶ化学においてハロゲン化水素の分子結晶の沸点の順番を定性的に説明する際、電気陰性度のみから得られる順番と、電気陰性度とフッ化水素の分子間水素結合を考慮して得られる順番にずれがあることを疑問に思った人はいるだろうか。科学はその理解に論理的とは言えない説明が含まれることがしばしばある。そして物理学ですらいまだ完全に数学の論理のみに基づいて記述されたことがない。特に近似理論では、実際上その近似の適用条件の完全な記述はないのが実情である。
新しい仮説の科学的妥当性は、それが定説と矛盾しないなら説明力の向上によってその価値を判断され、定説と矛盾するのであれば科学コミュニティからの厳しい査定を受け、定説では説明できないことを説明できるか、既存の科学的知識体系にうまく組み込むことができるかをもってその価値が判断される。
とはいえ、その判断が正当に行われずに棄却されることも科学史上よくあることである。例えばメンデルは1865年に遺伝現象の基本的な法則をまとめたメンデルの法則を発表したが、長い間注目されることがなかった。メンデルの死後1900年になってようやく論文が再発見され、科学界の注目を集めるようになったことは有名な話である。
それに、相反するとされる二つの概念についてどちらが正しいか何度も定説が入れ替わったこともある。光を構成する要素が波であるか粒子であるか、17世紀以来長い論争があった。ニュートンは光が粒子によって構成されているという説を提示したが、これは同時代のホイヘンスの光の波動説と相いれないものであった。19世紀のマクスウェルによる電磁気学の定式化、そして電磁場の予測とヘルツの実験による検証（これによって本当に電磁場の存在が実証されたかどうかは諸説あるようである）により、光は波動であるという説が科学界で主流となった。しかし、光の波動説では説明できない光電効果の発見、そしてアインシュタインが光の粒子説を用いて光電効果を説明することに成功したことにより、粒子説は再び息を吹き返した。
今では光は波動性と粒子性の両方の性質を併せ持ち、古典的理論の範疇では実験系に現れる最も短い長さスケールよりずっと短い波長で光線の理論（これは光波動理論の短波長近似として導かれる）が用いられたり、むしろ実験系に波長と同程度の長さスケールがあるのであれば波動理論を用いる。量子力学的理論、科学界では場の量子論と呼ばれる光の理論では、光は有限の大きさの閉じた系でとびとびの波数ベクトルと二つの偏りを持つ単色波の集まりとして理解され、それぞれの単色波について、その波が場にいくつ含まれるかが粒子のように数えられる。
17世紀の科学者が今の時代のような光の理解をできるはずもないし、万に一つも思いつけるはずがない。人間は限られた想像の中で自然を理解するためのよりましな理論を作っているにすぎないのである。
数年前、囲碁AI「Alpha Go」が人類最強の棋士と3番勝負をして全勝した。囲碁AIは2000年の歴史で培われてきた囲碁の打ち方とは全く異なる手法を次々と生み出し、人間の中には逆にAIから囲碁の打ち方を学んでいる人もいるようである。科学についてもおそらく同じ道をたどるであろう。特に重要なのは、AIが人間の作り出した科学のプログラムとは別のプログラムを作りうることである。現代の科学における理論の精緻化は、より説明力を有し、より多くの既存の理論を内包する「一つの」理論を作り出すことと実質的に等価である。それは人間が全く異なる新手法を思いつくことはとても難しいことであるという意味で、人間知性の限界でもある。いつか科学から人間性による制限が取り払われ、いくつものプログラムを内包する、より多様な学問になることを期待してやまない。
※2021/6/14 1段落目を加筆、2段落目を追加