タイムマシンは実現するのか？亜光速宇宙船あれば未来は可能

　時間や空間を行き来できるタイムマシンは実現可能なのか──。

　この問題は一見、宇宙とは関係なさそうだが、宇宙を舞台として人類が自由に活動できると仮定すれば、一部は実現する可能性があるのだ。あくまで思考実験の域であり、実現可能性は非常に低いが、現在の科学でわかる範囲で考えてみよう。

　まず未来への移動について考えよう。ずばり、未来への移動は可能だ。むしろ「日常的に、あなたも未来に移動している」（佐藤勝彦・自然科学研究機構長）といえる。

　高速に移動している乗り物の中は時間の進み方が相対的に遅くなることがわかっている。たとえば、新幹線で東京から博多まで乗った場合、止まっていた人に比べて10億分の1秒、未来に行くことができる。特殊相対性理論という物理法則として知られており、実際に確認されている。

　これ以上速いものはないという光の速度、つまり「光速」に近づくほど時間の流れは遅くなる。光速の99％の速度（亜光速）で進む宇宙船に乗れば、時間の進み方は約7分の1になり、図のように10年間の宇宙旅行に行って帰ってくると、地球では70年がたっている計算だ。ただし亜光速宇宙船の開発は非常に困難が予想される。光速に近づくには莫大なエネルギーが必要であり、そんなエンジンを開発するのは人類には無理かもしれない。

　未来に行くには他の方法もある。強い重力の下にいると、時間の流れが遅くなる。宇宙には非常に重い中性子星やブラックホールがある。これらに近づけば時間の流れは遅くなるが、どうやってそこから抜け出すかという問題は解決されていない。

　その一方で過去に行くことは、非常に困難が予想される。

　時空の流れを説明する物理法則である相対性理論によれば、過去へのタイムトラベルの可能性については否定されていない。一般に、時間は過去から未来へと一方向に進んでいると考えられているが、時間はループしており、はるか未来へ行くといつの間にか過去へとたどり着く可能性も残されている。そうした可能性を基にさまざまなケースを考えると、図に解説しているような手段によって過去へとタイムトラベルできるかもしれない。

　ただし、「多くの物理学者はそれを証明すべく日々、努力しているが、個人的には過去へのタイムトラベルは不可能ではないかと思う」（同）という。現在の最先端の相対性理論と素粒子学とて、まだ完璧ではない。それらを統一して森羅万象を完全に説明できる物理法則が見つかれば、過去へのタイムトラベルは否定されるかもしれない。

監修／佐藤勝彦・自然科学研究機構長

（特集班／「週刊ダイヤモンド」編集部・池冨仁、鈴木豪、野口達也、深澤賢、松本裕樹）

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