文字面に引っ張られた日

この記事を読んで頂く前に、筆者から注意事項を記しておきます。
先ず、大前提として筆者は何の知識も、何の勉強もしていない、只の人以下の人です。

今記事は量子力学という本当に難解で新しい学問の、ホンの極々一部を素人が勝手に書いたに過ぎません。なので、信憑性や正確性に欠ける可能性が大いに有ります。
(この記事に限った事では有りませんが。)

そしてコレも、今記事に限った事ではありませんが、一方向からの論理しか書いておらず、対する理論や批判議論も少し調べただけでも、多数見られます。ですので「こういう意見も有るのか。」という程度の認識でお願いします。

更に、自分で読んでいても面白いかどうかは疑問です。以上の事を宜しく、ご了承下さいませ。

以下より、本文。

当方も大好き異世界転移。

ライトノベルはけっこう読んでる気がしている、今日この頃。
異世界は有るのかどうか？

そんな事を妄想して、とある言葉を見てしまいました。いや、ライトノベルは関係無いですが。

量子力学。それは物質の基本の姿、世界の基本の姿を解き明かそうとする理論、だそうです。
まぁ、ぶっちゃけ、物理の成績が壊滅的な当方にとっては、全くもって理解の範囲外な学問なんですけどね。
それでも、異世界が在るかどうかの理論なので、頑張って記事を投下します。

量子力学をどう解釈するかは代表的な方法が二つ有る『コペンハーゲン解釈』と『多世界解釈』。

いきなり、キター！！

だが残念、『コペンハーゲン解釈』の方が世界的には標準的な理論。
しかし頑張れ！それに異を唱える物理学者たちが主張しているのが『多世界解釈』派の皆さん。
「この世界は無数に存在する。」と言う事を理論的に解明していこうとしている、らしい。

と言うか、そもそも量子力学が何なのかすら何なのか、分からないので

量子力学とは、
原子レベル以下の極めて小さいエネルギーや物質の単位である〝量子〟の特殊な性質を解き明かす学問。アインシュタインの『相対性理論』とともに現代物理学の双璧をなす基本理論。

まぁ、原子だとか陽子だとかは、何となーく何処かで習ったような気も……。
相対性理論は、名前だけは知っている。
大昔、知っているとカッコ良いという阿保な理由で、モノすっごい初歩の本は買ってみたものの、完全には理解が出来ず……。

二十世紀初めドイツのマックス・プランクやアインシュタインらによって、ニュートンの運動法則など古典的な物理学では説明できない量子の現象が認識されるようになった。ドイツのハイゼンベルクやオーストリアのシュレーディンガーらによって量子力学の理論が構築された。

二十一世紀に入り、量子を操って性質を利用する量子技術と呼ぶテクノロジーが脚光を浴び、現在は〝第二次量子革命〟が進行中と言われている。

2022年11月初頭の事ですが、富士通が量子化学計算の問題に対して、量子コンピューティング技術とハイパフォーマンスコンピューティング(以下、HPC)を組み合わせて自動的にハイブリッド計算する量子・HPCハイブリッド計算技術を世界で初めて開発した、というニュースを見たor聞いた人も居るのではないでしょうか？
当方もチラッとだけネットニュースで見た記憶が有りますが、この話も量子力学の範疇だったそうで、当時の自分はそんな事も知らずに記事を見てましたよ。

富士通の記事も読みましたが、もう、サッパリです。理解させようという気力の無い分野でした。

さて、二十世紀に始まって、二十一世紀には盛り上がってまいりました量子力学。
コペンハーゲン解釈と呼ばれる考え方が、一応、標準的な理論とみなされ、現在でも多くの教科書にはそう書かれている。

そこに異論を唱えたのが、「この世には無数の世界が共存している。」と言う多世界解釈派。

彼らの考え方は、量子力学がこの世界の根本原理であるならば、原子一つ一つのみならず、それから構成される物体、人間、天体、そして宇宙全体も同じ原理で説明されるべきという発想である。

壮大な話しだが、この原子の世界というのは、
例えば、
水1g(1立方センチメートル)の中には10の22乗個程度の原子(水素原子と酸素原子)が含まれている。
これは100億個の100億倍のそのまた100倍。
というミクロの世界。

因みに、「ミクロ」と普段から言っていますが、ミクロは英語のmicroマイクロであり、
10−6倍（= 百万分の一、0.000001倍）の量である事を示す。 従ってマイクロはミリの0.001倍。
つまり、
1マイクロメートル= 0.000001 メートル= 0.001ミリメートル
になる。
が、全然全く小ささが足りません。
原子の大きさ(直径)はおよそ10-10メートル(1Å。Åはオングストローム)で、原子核の大きさは10-14メートル程度。

最早、記事を書いている当方もワケワカラン。

話しを元に戻す。例えば、

原子や電子を観測していると、とある電子を観測した観測結果がAという位置にある状態だった。
しかし、それと同時に電子がBという位置にある状態が共存していた。

コペンハーゲン解釈では、その時の観測者はこの2つの状態の外にいて、どちらか1つを観測する。

しかし、多世界解釈は一味違う。
電子がAにある状態の中にも観測者がおり、電子がBにある状態の中にも観測者がいる、という具合に電子と観測者を一つの〝セット〟として捉える。
そしてこの二つの状態は、観測後も、観測前と同様に共存している(二つの世界の足し算になっている)と考える。

全てを量子力学の対象と考え、それらの状態をセットとして考える事を認めれば、それぞれの状態が共存するという考え、なのだという。

そしてこの考えは、2022年のノーベル物理学賞の対象となったエンタングルメント(量子もつれ、あるいは量子絡みあいともいう)という概念と密接に結びついている、……らしい。
確かに、ニュースで量子力学とか、量子のもつれとか、やってた気がします。
ニュースを読んでた人も半笑いで説明していましたが、恐らく、多分、その読んでた人も解っていなかったのではないのでしょうか。
当方は今をもってしても解っていませんが！

1970年代から研究していたそうで、フランスのパリ・サクレー大学のアラン・アスペ教授、アメリカのクラウザー研究所のジョン・クラウザー博士、オーストリアのウィーン大学のアントン・ツァイリンガー教授の三人。

この、重要な〝量子のもつれ〟とは簡単に説明すれば、

電子がいったん観測されると、その記録が残る。すると電子が観測者から離れてしまった後でも、電子の状態と観測者の状態はセットとなり、個別には決まらない。
従来の物質像だったら、電子と観測者が離れてしまえば、電子の状態はこう、観測者の状態はこう、と個別に表現できる筈である。しかし、エンタングルメントという考えに従えば、離れた後も電子と観測者はセットとなり、個別には状態が決まらない。

離れている複数の対象の状態を個別には指定できない、という状況をエンタングルメント、あるいは〝量子もつれ〟という事だそう。

話しを先の例AとBに再度、戻す。
観測者が電子の位置を観測すると、電子や観測者がセットとなった状態は、電子がAに検出された世界と、Bに検出された世界の二つに分かれ、共存しているという形になる。

それが妥当かどうかはともかく、コペンハーゲン解釈では、観測した瞬間、一つの状態以外は人為的に捨ててしまう。

しかし、だ。
多世界解釈においての観測後の二つの世界は、観測前の世界とは違うのか？観測前から世界が二つあったのか？の疑問が残る事になる。
多世界解釈では、複数の状態が相変わらず共存しているので、一つの世界に対して他の世界の影響が有るのか？も重大だ。

此処で救世主が現れる。
共存する二つの状態の間に修復不可能な違いが生じ、干渉効果が生じなくなる〝デコヒーレンズ〟と呼ばれるメカニズムだ。
デコヒーレンスとは、コヒーレンス(干渉可能性)がなくなるという意味。

デコヒーレンスの理論によれば、マクロな物体同士の場合は一般に「干渉効果が無くなる」。
複数の状態が共存していても、互いに干渉を起こさないのだから、それらはまったく無関係な世界となるという考え方。
何故ならば、注目している全ての時間発展を正確に追えなくなるからです。
つまり、どういう事かと言うと、〝世界の分岐〟が起こり、その分岐した先は追えなくなるので、干渉はしなくなるという事。

多世界解釈では、異なる位置に電子が観測されたという状態が、共存しつづけると考える。それらの状態が干渉を引き起こさないことがデコヒーレンスによって証明できれば、共存は無害であり、これを多世界解釈では、「世界が分岐した」と表現するらしいです。

コレにより、複数の過去が在っても心配は無い。
という話しらしいです。

どの様な論理にしろ、量子力学で世界を解き明かそうとする人たちが居ます。
今記事は『多世界解釈』と言う言葉に題名通り、引っ張られて調べてしまいましたが、当方が調べた上辺だけでも、最早、十分の一も理解できたかどうか……。
本当に世界は広いな、と。