この画像を大きなサイズで見る時間とは、この宇宙の基本的な要素ではなく、もしかしたら「量子もつれ」から生まれるただの幻想なのかもしれない。
時間は物理学者にとって厄介な問題だ。ミクロとマクロの世界においてそれぞれ最高の理論、すなわち「量子力学」と「一般相対性理論」との間で一貫性のない振る舞いをするからだ。
この矛盾のために、この世界のあらゆる物理を記述する「万物の理論」の完成が阻まれている。
だがイタリア国立研究評議会の物理学者アレッサンドロ・コッポ氏らは、時間は量子もつれの結果であると仮定することで、数学的にはミクロとマクロの両世界を矛盾なく記せることを発見したという。
ミクロとマクロで振る舞いが異なる時間
時間が厄介なのは、ミクロとマクロの世界でなぜだか振る舞いが異なるからだ。
ミクロ(非常に小さいスケールでの物質の振る舞い)の世界を記す量子力学において、時間は固定された現象で、過去から現在に向かって澱みなく常に一方向に流れていく。
時間は、量子力学があつかう奇妙な変化し続ける量子の世界の外側にあり、時計の針のような外部にある物体の変化を通じてのみ知ることができる。
ところが、マクロ(直接観察可能なスケールの物理現象)の世界を記す一般相対性理論において、時間は空間に織り込まれており、速度や重力に応じて伸び縮みしてしまう。
量子力学と一般相対性理論は、それぞれの領域においては現代で最高の理論だ。それなのに、この時間のあつかいの食い違いが、両者が手を取り合うことを阻んでいる。
これを解決できなければ、両理論を統一し、万物の理論へと至ることはできないだろう。
「量子論には重大な矛盾があるようです。私たちはこれを”時間の問題“と呼んでいます」とコッポ氏は説明する。
この画像を大きなサイズで見る時間は量子もつれによって生じる?
コッポ氏はこの問題を解決するために、「ペイジ-ウッターズ機構(Page and Wootters mechanism)」と呼ばれる理論に注目した。
1983年に提唱されたこの理論は、ある物体が時計として働く別の物体と量子もつれを起こすことで、その物体の時間が現れると説明する。
ゆえに量子もつれのない系には時間が存在せず、宇宙は凍りついた不変のものとして認識される。
コッポ氏らが発見したのは、もつれてはいるが相互作用していない2つの量子状態(すなわち「調和振動子」と「時計として働く小さな磁石」)にペイジ-ウッターズ機構を当てはめると、その系を「シュレーディンガー方程式」で完全に書き表せることだ。
シュレーディンガー方程式は、量子的な物体の振る舞いを予測するものだ。
そしてコッポ氏らがアレンジしたシュレーディンガー方程式は、時間の代わりに、時計として働く小さな磁石の状態を利用することで、物理世界を書き記すことができる。
じつはこのアイデア自体は目新しいものではない。本当に注目すべきは、その次のステップだ。
磁石の時計と調和振動子を巨視的な物体と仮定して計算すると、この方程式を古典物理学の方程式へと単純化できるのだ。
このことは、時間の流れがマクロの世界においても量子もつれから生じていることを示唆している。
私たちは、量子物理学から出発して古典物理学に到達する方法を理解することが、正しく論理的な方向性であると強く信じています(コッポ氏)
この画像を大きなサイズで見るまだまだ検証が必要とする物理学者も
ただしこうした発見について、慎重な姿勢をとる物理学者もいる。
例えば、オックスフォード大学のヴラトコ・ヴェドラル氏はペイジ-ウッターズ機構が時間の量子的起源を考える上で魅力的なアイデアであることを認めつつ、まだ検証可能なものは何も生み出していないと指摘する。
普遍的な時間を量子場と三次元空間の量子もつれというアイデアは、数学的には一貫しています。
ですが、量子物理学や一般相対性理論が修正されたり、それに対応する実験的検証が行われるなど、このアイデアから新しい発見や有益な結果が得られるかどうかは誰にもわかかりません(ヴェドラル氏)
ニューヨーク・ロチェスター大学の理論物理学者で、やはり第三者であるアダム・フランク氏は、世界を理解するには、それを認識する生命を理解することが必要だと語る。
時間を理解する唯一の方法は、神の視点ではなく、内側からの視点、つまり世界をこのように認識する生命とは何かを問う視点からなのかもしれませんね(フランク氏)
この研究は『Physical Review A』(2024年5月10日付)に掲載された。
References:Time might be a mirage created by quantum physics, study suggests | Live Science / written by hiroching / edited by / parumo
















我々は幻想の中に生きているのだろうか
>>2
だとしても明日から仕事なのが逃れられない現実
>>2
相対性理論で言うとこの世には絶対の時間は存在しない。見るものによって変わってしまうものなんや
つまり見方によっては今この瞬間に恐竜も生きていれば来年の正月も迎えてる
物の変化こそが時間の正体であるって解釈をするでもない、これがブロック宇宙論
>>2
幻想の中に生きてるということすら幻想よ
ミクロとマクロが別次元だとは考えないんですね
佐野量子?
説明されても全然理解できない系の研究・・・
CT軸?
時間なんて人間が勝手に作った概念やんな
本来存在しない物や
>>9
時間は重力の影響を受けるので地球上と宇宙だとマジで時計の進み方にズレが生じるぞ
原子時計ですらズレる
存在してなかったらズレが出るのはおかしいよね?
時計の進み方が違っても時間の存在の証明にならないでしょ。それは重力の影響によるエネルギーの変化エントロピー増大に差異が出てるだけで。
エネルギーの変化があるだけ。人の脳に時間があるんではないか。
時間子とか見つからないと思う。
はい
時間も意識も魂も全部量子
両理論を統一し、万物の理論ができたら、物理学者は次は何するんだろ?
久々にわからないのがきたな😝
特に「古典物理学の方程式へと単純化できるのだ」
これで方程式が出る奴しか理解が及ばないのだろう
>>12
古典物理学で良く出て来る ”理想的な環境” というのが味噌なのか(笑)
大陸弾道弾は、計算通り理想的な放物線を描くけど、最後に標的に当たらないのは量子的揺らぎ(苦笑)
>>18
マジレスすると大陸間弾道弾が目標からずれるのは、技術的制約や予算的制約だよ
弾頭に大気圏再突入後も制動・誘導できる装置を付ければCEPは必中レベルに小さくできるが
それをやるとミサイルや再突入体のサイズが大きくなるので、予算負荷に耐えられない
>>19
「時間の問題」は現代どころか物理学共通の問題。別にコッポ氏が提唱したわけでもない
四次元も存在しないし、その上の次元も無いってこと?
なんじゃそりゃ
時間って量子関連なの?
微生物から惑星、果ては銀河までの寿命が生み出す物かなと思ってた
つまり相対的な物かと…
量子うんぬん以前に、時間なんて物理現象の前後を比較した差異から感じられる「それっぽい感覚」でしかなくね?
宇宙には「今」しかないんだから
>>16
>宇宙には「今」しかない
その考え方自体が相対性理論に反してる
相対性理論の考え方というのは、宇宙には距離によってそれぞれ異なる「今」が併存しているということ
だからコメ主は今しか無いて書いてるじゃん笑 場所により違う今しか無いんでしょ。
勿論あなたと私の今は少し違う。国内でも重力が違うし。
相対性理論と量子力学の矛盾が解明されたら観測することなく宇宙の全てがわかるが相当難航してるのが現状だね
コッポ氏の「時間の問題」発言でひと笑い起きてただろうね
単純な例だと古典物理学にある「速さ=距離÷時間」の式が
マクロとミクロで成り立っていそうで、成り立っていないがついに解明される?
美しいものが正解とは限らないからね
あーあ
次の天才はいつ生まれるんだろうね
すごいよね
一人生まれるだけで人類がワンステップ進むアインシュタインみたいな天才ってさ
お医者が使うは三稜鍼
「“時間の問題”が解明されるのは時間の問題だ」
結末に書いてある内側からの視点とは人間視点で見える時間、これまでの時間の概念、我々を尺度として時間という流れがあります(定義)というヤツ
だけどもブラックホールなど超重力帯においてはワームホールやワープ理論などが話されるレベルで日常の「時間の概念」では考えられない挙動をするのを、なんとなく見過ごしていた
言われてみれば波が引いては返すように、岸壁にあっては波飛沫が崖を遡行するようなもので、時間には粘り気のような不定さがあったのを計測するのは難しい、なにより最初に「時間の概念」を作ってから理科学は発展してしまったのだから後から真概念が発覚すると色々と話が変わってしまう
時間は量子に付属している
我々が感じることができるマクロな世界では、たくさんの量子がほとんど同じ系を共有しているから時間が一定に流れるという幻想を持つことができるというだけのこと
物理学は既に人類のおつむで理解できる限界に到達してしまったのではないか。量子力学と一般相対性理論の統一の試みは既に半世紀以上に渡るがまったく進展がない。
>>29
現代の科学レベルでは観測機器の限界に近いというだけの話なんだ
基礎学問が進んでいけば、「限界」なんて容易に突破できる
物理学で言えば「地球が丸い」という至極簡単ながら超難問を
大半の人間がなんとなく受け入れていながら、その根本的原理は解明されていないので
半世紀程度の停滞が何なんだって話にまでなるw
この件とは直接関係ないけど、すべての物質は時間方向に光の速さで進んでいて、その上限が決まっている、ただし質量が無い物質(光など)はこれに縛られないので三次元空間で光の速さを出せる、時間の方向は人間には認識できないが、星など重いものに進路を曲げられるので重力が発生する、という説明がなんとなくわかりやすかったですね。
つまりダークソウルのop的なこと?
ビックバンから宇宙と時間が誕生したというビックバン宇宙論に立っての研究何だろうか?
無の状態から時間が経過したからビックバンが起きたと考えると時間はそれこそ宇宙誕生に
関係なく存在してたと思うんだけどな。
唐突な量子もつれにより脳が破壊される
しかし量子もつれがなければ変化という事象もなくて、主観としての時間すら失われるってことなのか?
高速で移動する宇宙船の中であっても、
放射性物質は静止状態の時と変わらず、自分のペースで崩壊する
マクロの世界では時間の流れが早まったり遅くなったりするのに、
ミクロの世界では、時間は固定されたもの、というのは不思議だね
時間は人間が他の人と共有してできるようにわかりやすくした数字でしょ?時間が進むのではなく、劣化が進む事を数字で表したんやないの?何かを消費して劣化が進んだり、老朽化して劣化したり…それを数字で現してるのが時間やないのかね?そんな事を含めて流れを時とし、それを数字にし、人類で共感できるように。