【量子論】時間は過去にも向かって流れていたことが判明! 未来が現在に影響を与える「逆因果」とは!?

【量子論】時間は過去にも向かって流れていたことが判明! 未来が現在に影響を与える「逆因果」とは!?

 楽しかったあの日に帰りたいというのは叶わぬ夢なのだが、最近の研究では時間が“巻き戻る”こともあるというから興味深い。


■未来から影響を受ける“逆因果”とは

 何をしようがしまいが刻々と時は過ぎていく。ビデオ映像のように時間を巻き戻すことができれば便利この上ないが、驚くべきことに理論物理学の最先端の研究では時間が未来だけでなく過去にも向かうことが指摘されている。

【その他の画像はコチラ→http://tocana.jp/2018/06/post_17271_entry.html】

 量子論の不可解さを代表する現象に「量子もつれ」がある。量子もつれの状態にある2つの粒子はたとえ物理的に引き離したとしても同一の振る舞いを見せるのだ。例えばどちらか一方に与えた情報は瞬時にもう一方に伝わるのである。

 もし2つの粒子が宇宙の端から端まで離れていた場合、この情報伝達は光速を超えていることになり、もはや一般的な物理学では説明することはできない。

 だがもし時間が未来へと向かう一方通行でなかったならば、この複雑怪奇な量子もつれの現象を説明できる可能性があるという声も上がっている。

 オーストラリア出身の哲学者、ヒュー・プライス氏は2012年に発表した研究で、時間が一方通行で流れるという制約から解放されれば量子論的現象を解明できることを示唆している。

「批評家は古典物理学では完全な時間対称性があるが“逆因果”はないと主張している。なぜ量子論の世界が違うというのでしょうか?」(ヒュー・プライス氏)

 プライス氏の言及に登場する“逆因果(retrocausiality)”とは、時間を逆回しにした因果関係のことである。通常、今起こっている現象は過去に原因があると考えるが、逆因果とは文字通りこの逆で、今起こっている出来事は未来の現象の影響を受けているとする考え方である。つまり原因は過去にあるのではなく未来にもあるということだ。はたしてそんなことが起こり得るのか?


■逆因果で量子論的現象が説明できる!?

 米・チャップマン大学のマシュー・ライファー氏と、カナダ・理論物理学ペリメーター研究所のマシュー・ピュージー氏の2人の研究者が現在、この逆因果についての研究に本腰を入れて取り組み始めていることは昨年のトカナの記事でも触れたが、その後も研究は鋭意進められている。

 ライファー氏とピュージー氏が逆因果を証明するためのよりどころとしているのが、ベルの不等式(Bell's Theorem)なのだが、このベルの不等式を空間から時間に置き換えて適用させた結果、時間が未来だけに向かって流れているという証明はできないと結論づけている。つまり逆因果が存在する可能性があるのだ。

 そしてベルの不等式については、先ごろ10万人が参加したオンラインゲームの実験で、ベルの不等式には一部で“破れ”があることが示されることになった。したがって逆因果が存在する可能性はますます高まったといえるだろう。

「物理学者と哲学者からなる小さなグループが逆因果の研究は価値があると考えています」(マシュー・ライファー氏)

 逆因果があるとなれば、光速を超えた情報伝達が可能になり、観測者がのぞくまでは中が見えない箱の中の猫が、生きてもいれば死んでもいるという「シュレーディンガーの猫」にたとえられる量子的重ね合わせの状態も説明できるのかもしれない。

「私の知る限りでは、物理学全体の理論を回復するタイプの逆因果のアイディアを取り入れた量子論の解釈は、まだありません。(逆因果は)現時点では解釈のためのアイディアなので、他の物理学者たちは懐疑的でしょう」(マシュー・ライファー氏)

 サイエンス系メディア「Science Alert」によれば、残念ながら(!?)逆因果は過去に手を加えて意図的に現在を変えることができるようなものではないということだ。あるいはもつれた粒子の一方に宝くじの当選番号をエンコードし、もう一方の粒子を過去の自分に送ることもできないという。つまり歴史改変SFのような話にはならないということである。

 そうであっても、現在の我々が過去の因果を背負いつつも同時に未来からの影響を受けていると考えてみることで、あらゆる面で発想の幅が広がるかもしれない。逆因果についての研究がさらに進むことを期待したい。
(文=仲田しんじ)


※イメージ画像は、「Thinkstock」より

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