「原因と結果がぼんやり重なる世界」が量子力学の奥にあるかもしれない──より深い現実とは？ (4/4)

慎重さと、その先へ

量子重力——量子論と重力を統一する究極理論——を追いかけている研究者たちは、ずっと前からこう予想してきました。

「重力と量子を本気で統合するなら、出来事の順番は固定されていてはいけない。時空のあちこちで、因果の順序がぐにゃりと曲がるはずだ」。

これは、物理学者ルシアン・ハーディが2007年に提唱したように、アインシュタインの一般相対性理論を量子論と結びつけたとき、自然に行き着く予想でもあります。

一般相対性理論では、時空のどこにいるかによって、出来事どうしの時間的なつながり方が変わりうる。

重力場が強いところでは、因果で直接結ばれていない離れた出来事の”見える順序”が観測者ごとに大きくズレうるのです。

そこに量子論を組み合わせると——もはや「Aが先か、Bが先か」は、固定された答えを持たなくなる。

両方が量子的に重なりあったまま、世界が動いていくはずだ、というわけです。

カナダ・カルガリー大学のカルロ・マリア・スカンドロ氏は、今回の研究について「これは因果的不確定性です。量子重力理論を追求したいのであれば、この点に留意する必要があります」と述べています。

つまり、QBoxが描く「より深い世界」は、ただの数学的空想ではないということです。

量子重力という、物理学の最前線が長年追いかけてきた究極理論が持つとされる性質と、よく重なっている。

それゆえに、QBoxは「量子論より深い世界」を考えるための候補として真剣に議論されているのです。

もっとも今回の研究で即「ついに量子力学のさらに奥にある世界が見つかった！」「物理学が次の段階に進んだ！」と断定できるわけではありません。

むしろ論文のディスカッションでは、自分たちの結果について、2つの可能性を誠実に並べています。

1つ目の可能性は、これが本物のメカニズムである可能性。

つまり、量子論は本当にQBoxのような深い理論から立ち上がっており、私たちは「より深い世界の半分しか見えていない不自由な観測者」なのかもしれない、という読み方です。

2つ目の可能性は、ハイパーデコヒーレンスの定義するルール（公理）の甘さが数学的な帰結になった可能性です。

私たちはより上流の世界が量子世界になる時に行われる「はぎ取り（ハイパーデコヒーレンス）」を十分に理解していません。

そのため計算上は正しい抜け道となっても、上の世界を完璧に描き切っているとは限らないのです。

QBoxという数学的な抜け道は見つかった。

でも、なぜそれが自然界で実際に使われている道なのか。

その物理的なストーリーは、これからの研究で詰めていく必要がある——というわけです。

それでも、QBoxには「因果があいまい」「全体像が一通りに決まらない」という2つの奇妙さが、同時に潜んでいて、その2つが揃うことで、はじめて2018年の高い壁の脇をすり抜けることができるというアイディアと、それを支える数学の仕組みは、十分に有望な出発点となるでしょう。

今回の研究が、世界トップクラスの物理学誌『Physical Review A』に掲載されたこと自体、物理学者たちがこの「抜け道」を真剣に受け止めていることの表れと言えそうです。

論文の最後では、将来の宿題として、実験で確かめる可能性にも触れられています。

量子の世界では、光や粒子の波がさまざまな形で重なり合います。

その重なり方を、いつもよりずっと細かく調べていけば、QBox理論ならではの違いが見えてくるかもしれない——そんな展望です。

そして著者のヘフォード氏は、最後にこんな言葉を残しています。

「理論の塔全体が、似たようなメカニズムによって、互いにデコヒーレンスを起こしているのです」

ここまで何度も登場してきた「はぎ取り」が、量子論よりさらに上の階でも、同じように起きているのではないか——ヘフォード氏は、そう語っているのです。

量子論の上にQBoxがあるだけではない。

QBoxの上にも、さらに深い理論があるかもしれない。

そしてそのさらに上にも——。

世界は、いったい何階建てなのでしょうか。