タイムトラベルは実現可能なのか？理論上のいくつかの方法とパラドックス

　現在の時間の流れから独立し、過去や未来へ移動する「タイムトラベル（時間旅行）」は、人々の想像力を掻き立ててやまない。

　これまでも数多くのSF作品の題材として取り上げられたり、最近ではタイムトラベラーを名乗る人々が次々に登場し、未来の世界について語っている。

　理論的には時空を超える方法は確かに存在する。だがそれは現在の技術では成し遂げられないものも多く、理論上は可能でも現実的ではないものもある。

　それでも人は時空を超えるという夢をあきらめない。ここでは、研究者が唱える理論を紹介しよう。

アインシュタインの一般相対性理論

　一般相対性理論は、物理学者がタイムトラベルを理論化する手助けをしてきた。一般相対性理論では、空間にある物体が時空の連続体を歪める方法について論じている。つまり重力だ。これはタイムトラベルにつながるものではないが、それにつながる現象を作り出す。

　同理論から提唱されたのがワームホールやブラックホールだ。これらについては後述するが、どちらの”穴”もタイムトラベルを理論化する方法と関係している。一般相対性理論があって初めて、タイムトラベルとワームホールやブラックホールを結びつけることが可能になった。

ワームホール

　ワームホールの存在は証明されていない。これまで発見されたことはないが、存在する可能性については現在でも考えられている。

　それは相対性理論から予測されるもので、本当に存在するならば、タイムトラベルへの答えとなる。

　ワームホールは時空の近道だと提唱される。つまり、ここに入れば、宇宙空間の別の場所に出たり、時間の中を旅できるかもしれないということだ。

　しかし問題もある。人が入るにはあまりにも小さすぎるかもしれないのだ。とは言え、タイムトラベルを可能にする理論の筆頭格ではある。

・宇宙の二領域をつなぐワームホールが実験室で作られていた（スペイン） : カラパイア

ブラックホール

　ブラックホールは光すら脱出できない強力な重力が生じている場所だ。超新星によって誕生するが、もしかしたら星の衝突でも生じるかもしれないとされる。

　一度入ればもはや逃れることはできず、あまりにも強い重力のために時間の流れまで遅くなる。ブラックホールでタイムトラベルを行うには、事象の地平面を越えないまま、ブラックホールを周回する必要がある。

　ブラックホールの強力な重力ゆえに、そこを周回する宇宙船は地球にいるのとはまるで違う時間の流れを経験する。つまりブラックホールを周回した宇宙船が地球に帰還すると、そこではずっと早く時間が経過しているということだ。

・ブラックホールの中心にワームホール。別の領域へつながる裏口の可能性を示唆（スペイン研究） : カラパイア

宇宙ひも

　宇宙ひもは宇宙に張り巡らされたエネルギーの細い管だ。初期宇宙の名残りで、膨大な質量を含むと考えられている。

　またこれはループ状になっているか、無限に伸びる真っ直ぐな線のどちらかだと言われている。仮に後者であった場合、これを利用してタイムトラベルが可能になるかもしれない。

　2本の宇宙ひもが平行に伸びており、それらが十分に近かったとすると、時空が曲がる可能性があるのだ。このカーブは非常に巨大あるためにタイムトラベルが可能になるという。ブラックホールの理論にも似ているだろう。

タイムマシン

　子供の頃、大人になればタイムマシンが登場して、過去や未来に自由に行けるようになると信じていた人もいるだろう。現実には未だ存在しないが、その理論は興味深いものだ。

　専門家は、タイムマシンが機能するには、負のエネルギー密度を持つ物質が必要になると考えている。そうした物質は、押されると押されたのと逆の方向に動くという奇妙な性質を有している。

　ただし、それが仮に存在したとしても、タイムマシンを開発するにはまだ足りないだろう。タイムマシンの動作については諸説が存在するが現実的には難しそうだ。

光より速く移動する（光速移動）

　これは1978年の映画『スーパーマン』の中で登場した。スーパーマンは地球の自転が逆になるほど、高速で移動して時間をさかのぼった。

　もちろんフィクションにすぎないが、スーパーマンが光速よりも速く移動して時間をさかのぼった描写について説明を試みた人たちがいた。

　仮に光速で移動できる宇宙船を作りだすことに成功し、それに乗って地球から遠ざかれば、乗員は地球にいる人たちよりも早く未来へと移動することになるという。

・タイムトラベル？未来になら行けるよ。高速で移動できる宇宙船が開発されればすぐにでも（米物理学者） : カラパイア

　ただし光の速さで移動する為の技術開発にはまだまだ時間がかかりそうだし、他にも様々な条件を満たさなければならない。

ティプラーシリンダー（Tipler Cylinder）

　実行するのはほぼ不可能だが、タイムトラベルに必要となる質量について興味深い洞察を与えてくれる。

　まず太陽の10倍の質量を持つ物質が必要になる。これを高密度の長く薄い筒にする。太陽の10倍の質量を持つものなら宇宙のどこかにはあるが、長い筒状にすることは至難の技だ。

　だが、そんなこと大したことでもないとでも言うかのように、筒を毎分数十億回という速度で回転させねばならない。

　これをきちんと実行できれば、閉じた時間的カーブに進入できるようになるはずだ。そして、ここを通過して時間の中を移動するのである。

4次元立方体

　映画『インターステラー』はいくつものタイムトラベルを描いている。登場人物はワームホールやブラックホールを使ってタイムトラベルする。また高次元によってある程度のタイムトラベルが起きる仕組みも紹介されている。それは「テッセラクト」という2次元と3次元の形状で投影された4次元立方体によって可能になる。


Interstellar - Landing in the Tesseract Scene 1080p HD


　タイムトラベルを行うには、テッセラクトに4次元以上が備わっていなければならない。そのテッセラクトの内部に入ると、時間は空間の1次元として表現される。

　これが異なるレベルの時間を作り出すため、後はそこに進入すればいい、というのがインターステラーの設定だ。完全なフィクションだが、将来的にどうなるかは分からない。

祖父のパラドックス

　日本では親殺しのパラドックスと呼ばれている。こちらはタイムトラベルとは少々異なり、タイムトラベルにまつわる矛盾の話だ。

　もし誰かが過去に行ったとすると、それは未来に大きな影響を与えかねない。祖父のパラドックスを例に説明してみよう。

　あなたがタイムマシンを発明して、過去へタイムトラベルしたとする。そして子供の頃の祖父に出会い、どういうわけか殺してしまう。するとあなたは一度も生まれず、タイムマシンも発明されなかったということになる。その帰結はいかなるものか？

　『ターミネーター』をはじめ、映画などでは登場人物が過去に行き、未来に大きな影響を与える人物を殺そうと試みるという物語が繰り返されてきた。タイムトラベルは夢のある話だが、その影響は計り知れないのだ。

すでに実現しているのか？

　これまでタイムトラベルの理論について紹介してきたが、実はすでに完成しているのだという噂もある。有名な事例にチャップリンの『サーカス』という映画がある。このモノクロの古典映画には、携帯電話で会話をしているかのような人物が登場する。


・なんというパラドックス！1928年に上映されたチャップリンの映画に映り込んだタイムトラベラー : カラパイア

　また『ザ・シンプソンズ』の作者もタイムトラベラーであると真しやかに囁かれることがある。いくつものエピソードで未来の予言を的中させているからだ。

　例えば、ドナルド・トランプの大統領に就任やシカゴ・カブスのワールドシリーズ優勝が予言されていた。こうしたことからすでにタイムトラベルは実現しているのではと考える人たちもいる。

written by hiroching / edited by parumo
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