時間は存在しない

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『時間は存在しない』という煽り気味のタイトルの本書は、最新物理学を解説したもので、とても売れなそうな内容ではないのだが、世界的ベストセラーとの謳い文句や前著『すごい物理学講義』などの影響でこの手の本としては日本でも異例の売上だそうだ。原題は”L'ordine del tempo” イタリア語で「時間の順序」である。この原題は、ギリシアの哲学者であるアナクシマンドロスの言葉から取ったものであり、本の内容にもリンクをしている。その観点では著者の意図を超えていじりすぎの邦題ではあるが、確かに『時間は存在しない』の方がある意味で中身を象徴しているし、もちろん読者の琴線に触れやすく、これはありかと思う。一方で、「時間」「存在」と言えばもうそれはハイデガーの『存在と時間』になるだろう。言ってしまえば、この本は時間とは何かという昔からの哲学の難題を、先端物理学の知見から解明しようというのだから、そこまで言ってしまってもいいのかもしれない。このタイトルを付けた人がどこまで意識をしたのかはわからないが、業界にいる人であれば、そこはあえて付けたと信じたい。

そう、著者は、量子重力理論を扱う物理学者で、ループ量子論と呼ぶいわゆる統一理論の研究を進めている。この理論は、超ひも理論に対抗する理論で、何も証明されていないが、世界について根本的な何かを見つけようとして一線級の頭脳と熱意を注ぎ込んで研究されている領域である。時空の中に多次元の超ひもがあって素粒子や力の性質を説明するというこじつけ感のある超ひもとは異なり、ループと呼ぶものが、シンプルに量子化された時空を生み出す源となるというものである。

「本質だけが残された世界は美しくも不毛で、曇りなくも薄気味悪く輝いている。わたしが取り組んでいる量子重力理論と呼ばれる物理学は、この極端で美しい風景、時間のない世界を理解し、筋の通った意味を与えようとする試みなのだ」

本書は、著者のこの立場を数式を使うことなく一般の読者に伝えようとするものだ。正確に言うと、おそらく伝えることは意図しておらず、感じてもらうことを願ったものだ。
本の構成としては、第一部「時間の崩壊」では現代物理学でわかった事実をもとにわれわれが感じている流れる時間という概念が実は正しいものではないことを示す。そして、続く第二部「時間のない世界」では、その結果時間という概念が成立しない世界とはどういう世界であるかを説明する。最後の第三部「時間の源へ」で、改めてわれわれの慣れ親しんだ「時間」がどのようにして眼前に立ち上るのかを説明する。そういった意味で、『時間は存在しない』というタイトルは正確ではなく、正しくは、失われた時間を再び再発見し取り戻すための物語と言うことができる。

時間については、現代物理学のほぼすべての理論では、ニュートンの力学においても、マックスウェルの電磁気学においても、量子力学においても、過去と未来が区別されないことから、なぜ時間が過去から未来に「流れる」のかの必然性は説明されない。さらに、アインシュタインの相対性理論においては、時間の流れる速度や「今」の同時性も異なる時空では成立しないことが示されている。相対性理論��時間の概念に与えた影響は大きく、もはや一様に流れる唯一無二の時間があるというような素朴な概念は成り立たない。また、量子力学によって明らかになったプランク時間に制限される非連続性をどのように捉えればよいのかも課題として残された。

「時間や空間そのものが、時間や空間のことなど知りもしない量子力学の近似なのだ。存在するのは、出来事と関係だけ。これが、基本的な物理学における時間のない世界なのである」

となれば、われわれにとって流れる時間とはどういうものでありうるのだろうか。そこで、基本的な物理法則の中で、唯一熱力学だけが時間の流れをその中に内包する物理法則であることが意味を持つことになる。熱力学第二法則であるエントロピー増大の法則だけが過去から未来に流れる時間を必要としているのだ。著者自らもっとも難しいという第三部では、エントロピー増大の法則から時間の流れが生み出される様子を描写する。

「時間のない世界にはそれでも何かがあって、わたしたちの慣れ親しんだ時間 － 順序があって、未来が過去と異なり、なめらかに流れる時間 － を生み出しているはずだ。私たちにとっての時間が、何らかの形でわたしたちのまわりに生まれているはずなのだ。少なくともわたしたちのスケールにおいて、わたしたちのために」

著者は、エントロピーの増大により時間の流れが生まれるということから、われわれにとって流れる時間の源はわれわれが世界について不正確な情報しか持っていないことから生じると説明する。われわれにとって世界の像がぼやけているがゆえに、われわれの世界で時間が流れるのである。
「基本的な相対論的物理学では、先験的に時間の役割を演じる変数は皆無で、マクロな状態と時間の進展の関係をひっくり返すことができる。時間の進展が状態を決めるのではなく、状態、つまりぼやけが時間を決めるのだ」

そしてもうひとつ重要なことは、過去にエントロピーが低かったという事実から、「過去と未来の違いにとってきわめて重要で、至る所にある事実 － それは、過去が現在のなかに痕跡を残す」ということが生まれるのだ。

また、時間の順序性の起源として、もうひとつ量子の関係依存性に言及する。
「おそらく相互作用の結果がその順序に左右されるという事実こそが、この世界における時間の順序の一つの根っこなのだろう。コンヌが提唱するこの魅力的な着想によると、基本的な量子遷移における時間の最初の萌芽は、これらの相互作用が(部分的に)自然に順序付けられているという事実のなかに潜んでいる」

著者の結論はこうだ。
「マクロな状態によって定められる時間と、量子の非可換性によって定められる時間は、同じ現象の別の側面なのだ。
思うにこの熱的にして量子的な時間こそが、この現実の宇宙 － 根本的なレベルでは時間変数が存在しない宇宙ー でわたしたちが「時間」と呼ぶ変数なのだ」

「物理学における「時間」は結局のところ、わたしたちがこの世界について無知であることの表れ」だという。そして、こうつなげる「時とは、無知なり」と。

著者は自らの提唱するループ量子重力理論について、「この理論がこの世界を正しく記述していると���う確信があるのかと問われると、わたしにも断言できない」という。ただし、量子力学が明らかにした物理変数の粒状性(量子性)と不確定性とすべては他のものとの関係に依存するという量子の性質と両立するような「時空の構造を考え得る首尾一貫した完璧な方法」は今のところこのループ量子重力理論しかないと断言する。時間は、さまざまな近似に由来する多様な性質を持つ、複雑で重層的な概念であり、「ループ量子」という新しい概念から導き出されるものなのだ。われわれの前に立ち上る流れる時間は、われわれが本質的に世界に対して「無知」であるがゆえに生まれるものなのだ。

ループ量子重力理論がどのようなもので、将来的に素粒子の大統一理論のような形で物理学の世界において科学的パラダイムのひとつとして受け入れられるものかはわからない。その可能性はさほど大きくはないようにも思うが、そのことを判断する能力ももちろん資格もない。それでも、ここで語られる時間についての論考はある意味面白い。何か具体的な理論が理解できた、というものではないが、時空の相対性と量子性とそこからおそらくは認識するべきであろう帰結がぼんやりとわかったような気がした。ぼんやりとしたものなので、「時間」の経過によってそれは失われてしまうものかもしれないけれども(笑。

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題名はシンプルだが、内容はものすごく、深い。

時間とは、常に変化することなく進んでいくものだと思いがちだ。

物理学も、ニュートンの考える、他の影響を全く受けることなく、何もしなくても進む「固定された時間」が存在することを前提に、進められていた。
しかし、どうもそうではないらしいことが、現代物理学において、わかってきた。

時間は、出来事の連続であり、起こっている間に時間の流れを"感じる"ことができる。

すなわち、私たちが考える「時間」とは、主観的な感覚を定量化したものなのだ。

この本では、現代物理学、特にアインシュタインが予想した一般相対性理論を起点に、やがて、プラトン、アリストテレスなどの哲学の分野にまで話が展開されていく。

無学な私でも、わかりやすく説明されていて、また、日本語訳もかなりこなれていて、読みやすい。
ただ、内容としてはかなり難しい上に、実感がわかない。これはおそらく、使っている言語が、過去・現在・未来の時間軸に縛られているからのように思える。

最後に、話は人生観へと繋がる。
自分が信じているもの、特に自分の価値観に関わるようなものが崩れたとき、何を軸に生きていけばよいのか。
思うに、時間という基準があるからこそ安心できていたのだ。

足場を失った今、我々はどうすればよいのだろうかー。
いや、そもそも、最初から足場なんてないのかもしれない。

タイトルに惹かれるものがあるならば、間違いなく読んでみることをお勧めする一冊。

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著者は量子重力理論のループ量子重力理論の第一人者とのこと。
これだけで「ああ、むずかしそう」と思えてしまう。
ところが読んでみると、意外とむずかしくはなくてスラスラと入ってくる。
「ほほぅ、そういうことなのか、なるほどなるほど」って感じ。
そして読み終わって一息いれると、何が書いてあったのかをほとんど覚えていない。
僕がこの手の本を読むときはいつもこんな感じだ。
読んでいる最中は自分が非常に利口になったように錯覚する。
そして本のページを閉じると、途端に記憶力や理解力に難がある自分の脳の現状にぶち当たる。
だったら「読むだけ無駄じゃん」と思われるかもしれない。
でもそうじゃないんだ。
「わかっちゃいるけどやめられない！」
これこそが、この手の本を読む時の醍醐味なんだ。
少なくても僕にとっては（汗）。