目次 †
多世界解釈 †
- 量子の世界では、波の収縮より、2つの状態がある。2つの状態とは、電子の発見される可能性の集まりである波の状態と、観測された瞬間にある場所で電子が発見され波が収縮するという状態である。
- この量子の解釈をマクロの世界や宇宙全体に広げて考えるのが、多世界解釈のアイデアである。多世界解釈はすべての可能性を拾い上げて、それらを全部存在させてしまうという、SF的な理論である。
- 例えば、電子の位置を観測すると、Aの位置で観測されることと、Bの位置で観測されることが、確率的にありえる。これを、Aの位置で観測された世界と、Bの位置で観測された世界が、独立に両方存在すると考えるのである。もちろん、電子は確率の範囲内のあらゆる場所で観測される可能性があるから、その数だけの電子と観測者がいることになる。
- 1957年、ヒュー・エベレット三世の博士論文によって、初めて多世界解釈が登場した。
- 一般に波は広がりを持つため、その位置は決まらない。しかし、電子を観測すると、どこかのある位置に発見される。
- このギャップを波の収縮を持ちだすことなく、どう埋めるかが多世界解釈の考え方の大きなポイントとなる。
- 多世界解釈では、電子のようなミクロの世界だけでなく、私たち人間を始め、すべてのものを量子力学の対象として同様に扱う。
- つまり、電子を観測する人間や観測装置も例外ではない。
- コペンハーゲン解釈では、電子を表す状態とは切り離したところに観測者を置き、観測者は共存する無数の電子の状態の中から1つを選び出してくると考えた。
- しかし、観測者も原子で構成されている。観測者を量子力学の対象の外に置くのは不自然だから、観測者や観測する装置も電子と同じ世界で一緒に考えようとするのが、多世界解釈である。
- 多世界解釈を認識論的な立場から標語的に言うと、実在論であり決定論である。
- 多世界解釈は量子力学を最も素直に受け取る立場なので、当然不確定性原理も認める。
- 多世界解釈は、波動関数がそのまま多世界が共存するという現実を表していると主張するので、強い実在論の立場である。
- 一方、多世界の存在は心情的に認めなくないが、それでも実在論の立場に立ちたい人が、弱い実在論を主張する。
- 多世界解釈は量子力学だが決定論であるため、ラプラスの魔は生き残っている。ただし、ラプラスの魔という存在の意味は、量子力学以前と以降では異なっている。
- 多世界解釈を実験で確かめることはできない。
- 一般論として、実験によってある理論が最もらしいことは示せるが、「確かめる」ことは不可能である。よって、多世界解釈も同じである。
- ホーキングと、多世界解釈の確立にも貢献したハートルは、宇宙が通常の時間ではなく、虚数の時間というもので始まったと考えると、宇宙の始まりが特殊な点になることから避けられることに注目した。
- 宇宙の始まりが無境界境界条件と呼ばれている条件を満たせばよいというのである。そして、特殊ではないので、物質のふるまいもそこでは特集にならないという条件を満たすことができ、その条件によって宇宙の始まりでの状態が、量子力学的に決定できると主張したのである。
- 量子力学は概念的には確率とは無縁であるし、予測不可能な変化などは実は何も起きていないという理論である。
- しかし、つまらない誤解や「多くの世界が共存している」という主張の奇抜さのために、反対する人も多い。
- 広い範囲の理論を含む「エベレット流解釈」という考え方がある。
パラレルワールド †
確率解釈では波が一点に収縮される。
一方、多世界解釈では、波がこの世界では1点に観測されても、それぞれの色んな位置に観測される世界が可能性の分だけ存在すると考える。つまり、パラレルワールドが存在することを想定するのである。
参考文献 †
- 『図解雑学 量子力学』
- 『シュレディンガーの猫がいっぱい』
