月と量子

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

量子力学の理解が進み、この世界では「異なった量子状態の重ね合わせが可能」なこと、「測定しない物理量の値が確定していない状況がある」ことなどが（理論と実験の双方から）確立した。 しかし、だからといって、「目の前の世界が安定しているというのは単なる幻想」とか 1/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

「誰も見ていないときにも月がそこにあると考えるのは誤り」などと言ってしまうのは無茶な飛躍だ。むしろ、こういう（わりとよく見かける）言明こそ科学的に誤りだと言いたい。 まず何よりも物理学は経験科学であることを忘れてはいけない。われわれを取り囲む外界の安定性、再現性は、2/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

長い歴史の中で繰り返し確かめられ、確立した経験事実である。正しい物理学の理論はもちろん経験事実と整合しなくてはいけない。 "Is the moon there when nobody looks?"（← Einstein の言葉）と聞かれたら "Sure! Why not?!" と即答すればいいのである。3/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

これは、この世界が古典世界と量子世界に二分されていて、前者には古典物理が、後者には量子物理が適用されるということではない。この世界の（究極かどうかはともかく）基本法則が量子論であることに疑う余地はない。もちろん、マクロな「古典世界」も量子力学の法則で記述されているはずだ。4/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

量子力学の法則に従っていても、マクロな系どうしが相互作用しあう状況では「量子らしさ」が隠されて、我々が慣れ親しんだ安定した決定論的な物理世界が現れるようになっているのだと考えられる。これは、量子力学の法則を大自由度系に適用することできちんと示すことができる事実のはずだ。5/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

しかし、大自由度の量子力学系というのは人類ごときの数理能力からすると異常に難しい問題であり、ここで推測したようなことを示すことは現段階では絶望的なまでの難問だ。もちろん、そういう方向の研究はあるが、本当の解決からは程遠い。6/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

こういうのは、天才のアイディア一発で解決するような話ではないと思う。時間をかけて、ちょっとずつ知見を蓄え人類の数理能力を高めながら解決していくしかない問題だろう。（実は、ぼくも興味を持って研究している「孤立量子系の熱平衡化の問題」とも関連している。）7/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

かつて、ぼくは、拙著『統計力学』に「科学の知識が進んだために、それまで自明の経験事実とみなされていたことが深遠な疑問へと変貌するという事がしばしば生じる。」と書いた。例えば、原子論を受け入れれば「われわれの日常世界での体験のほとんどすべてが深遠な科学的な謎になる。」と。8/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

そして、「なぜ岩はしっかりと硬いのか、なぜ水は冷たくさらさらと流れるのか、・・・この世界の多様さ、安定性、美しさ、など、すべての『当たり前』だった経験事実が、おそろしく込み入った説明を要する非自明な事実へと昇格（あるいは転落）してしまうのである。」と結んだ。9/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

量子力学は、これと同様に、いや、もっと根本的に、ぼくたちに様々な謎をつきつけてくる。 あなたとぼくが同じ昨日を覚えていること、誰も見ていなくても月がちゃんとそこにある（と考えて経験事実と整合する）こと、散歩で出会う猫が満腹の猫と腹ぺこの猫の重ね合わせ状態でないこと、などなど、10/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

すべてが、現代最高の数理的な知性にも全く歯が立たない最高級の難問になるのだ。 言い換えれば、量子力学が世界の基本法則であることわかったために「（量子論を基盤に）古典力学を理解する」ということが未解決の課題になったということである。11/12

Hal Tasaki @Hal_Tasaki

「異なった量子状態の重ね合わせが可能」で「測定しない物理量の値が確定していない状況がある」量子の世界は無茶苦茶おもしろい。それとともに、そんな量子論の法則を基盤にしながらも、マクロには安定した古典世界が生じる（そこにぼくたちが生まれる）というのも猛烈におもしろいことだ。12/12