カルロ・ロヴェッリ「時間は存在しない」

著者は冒頭で次のように述べている。
「時間の正体はおそらく人類に残された最大の謎なのだ。時間の正体を突き止めることは、これまでずっと私の理論物理学の核だった」時間は存在しない
著者の言うとおり「時間とは何か」という問いかけは、「生とは何か、死とは何か」という問いかけと同じくらい根源的な問いかけであり、哲学的にも科学的にも興味を引くテーマだと思う。
本書は、主に物理学の立場から時間とは何かを探求したものである。私は物理学については素人であるから、本書に付属する「日本語版解説(吉田伸夫:著)」は大変参考になった。
著者のカルロ・ロヴェッリは「ループ量子重力理論」の研究者であり、本書もその立場で書かれている。ループ量子重力理論は、量子論と重力理論の統合を目指す「量子重力理論」の一つであり、「超ひも理論」と並ぶ量子重力理論の有力候補とされる。
表題でもある「時間は存在しない」とは、ループ量子重力理論というミクロの世界では時間という概念、もしくはパラメータ(変数)は存在しない、(もしくは不要)という意味のようだ。
私たちは、時間は過去から未来に向かって流れる(すなわち、方向を有するベクトル)と捉えるが、量子論の世界には過去と未来の区別は存在しない。このことについて本書には次の記述がある。
「相対性理論の式もマクスウェルの電磁気の方程式も、ハイゼンベルグやシュレディンガーが導いた方程式にも、・・・どれ一つとして過去と未来を区別することは出来ない」
量子論の世界では過去と未来の区別はない。過去と未来は対称である。
それでは、時間(という概念)は存在しないのかというと、そうではなく、マクロな「曖昧な見方」をしたときに立ち現れるようだ。(もう少し正確に言うと、全体事象を確率的、統計的な見方で見たとき、ということだろう)
マクロな見方、あるいは曖昧な見方というのは、熱力学を念頭においているようだ。熱力学の第二法則(エントロピー増大則)が、基本的な物理学のなかで「唯一」、過去と未来を認識している。
すなわち、エントロピーの低い状態(過去)からエントロピーの高い状態(未来)へと、不可逆に移行する現象(出来事)のなかに時間の根源が認められる。エネルギーと時間との間には密接なつながりがあり、マクロな状態で決められる時間を「熱時間」と呼ぶそうだ。
過去から未来へと進む(方向性を有する)時間は、ミクロな世界には存在しないが、マクロな見方をした時に初めて立ち現れる。
ミクロな世界では存在しない変数が、マクロな世界では存在するという事態、これ自体はそれほど驚くことではないのかもしれない。例えば、脳神経科学の本を読むと似たような事態が描かれている。
ミクロの世界では脳のニューロンの発火しか認められないが、より高次の次元では意識というものが立ち現れる、というようなことが書かれている(これは一つの仮説でしかないが)。(脳の神経回路と意識との関係も未解決の課題であり、多くの専門家がこのテーマに魅了されている) 

本書および解説には、ループ量子重力理論における時間(や空間)のことが書かれている。ミクロな世界では時間は存在しないと言いながら、ミクロな世界でも時間は存在している、と言っている。
このあたりのことは私には良く分からない。ミクロの世界には、「方向性を持った」時間は存在しないが、「方向性を持たない」時間は存在する、ということだと思われる。
ループ量子重力理論では、根源的な要素は「ループ」であり、時間・空間は二次的なものである。そして量子論の世界における時間は離散的である。
私たちは、時間は過去から未来に「連続して」流れる(アナログとして)とらえるが、量子論の世界では時間は離散的(デジタル)である。このあたりも私たちの直観とは異なるところだろう。

(時間の根源をエントロピー増大則に求めると)過去と未来の違いは、かつて世界のエントロピーは低かったという事実に行きつく。ではなぜ、過去にはエントロピーは低かったのか?
このあたりの論理は難解だが、
「私たちは宇宙を内側から見ていて、宇宙の無数の変数のごく一部と相互に作用している」
「宇宙のある部分集合が特別だとすると、その部分集合に関しては、過去の宇宙のエントロピーは低く、エントロピー増大則が保たれる」
としている。エントロピーが低い状態(という特殊な状態)は、初期の宇宙の状態ではない。私たちが属している小さな系Sの内側から宇宙を見たとき、エントロピーは増大する。
ということは、他の系から宇宙を見たときはエントロピーは増大しないかもしれず、そもそもエントロピーという変数も存在しないのかもしれない(このあたりの論理は私には良く分からないが・・・)。
多宇宙(マルチバース)でなくとも、異なる系から宇宙を見たときには異なる物理法則があるということだろうか?

さて、本書の後半にはハイデッガーやマハーバーラタへの言及があるなど、時間に関する哲学的、宗教的な側面のことが書かれている。これは、私たちが過去から未来へと向かう時間を考えるとき、自ずと生から死へと流れる時間を意識せずにはいられないからなのだろう。
「時間とは何か」という問いかけは、「生とは何か、死とは何か」という問いかけにも繋がっている。それゆえに根源的な問いかけであり、科学だけでは解き明かせない未解決課題なのではないだろうか。
著者は、「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なのだ」と述べている。


 

道元禅師の正法眼蔵に「有時」の巻がある。難解で良く分からないところがあるが少し引用する。(訳は水野弥穂子氏による)
「いわゆる有時は、時すでに有なり、有はみな時なり。」(ここに言う「有時」は、「時」がすでに「有(自己の生きているところにある真実)」であり、「有」はみな時である。)
「しかあれば、松も時なり、竹も時なり。時は飛去するとのみ解会すべからず。」(松も時であり、竹も時である。時は飛び去るものだとだけ理解してはならない)
「有時に経歴の功徳あり。いわゆる今日より明日へ経歴す、今日より昨日に経歴す、昨日より今日へ経歴す。今日より今日に経歴す、明日より明日に経歴す。経歴はそれ時の功徳なるがゆえに。」
自己や有情を離れて時間は存在しない。さらに時間は過ぎ去るだけのものだと理解してはいけない、と言っているようだ。 

 

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