量子哲学：物理学があなたの現実に挑戦する4つの方法
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週末の紙を開いて、数独のパズルページを見ると想像してみてください。 あなたはこの論理パズルを通して朝を過ごしますが、最後の数マスまでにそれを終わらせる一貫した方法がないことに気づきます。

「私は間違いを犯したに違いありません」とあなたは思います。 それで、あなたはもう一度やり直します、今度はあなたが終えることができなかったコーナーから始めて、そして逆に戻って働きます。 しかし、同じことが再び起こります。 あなたは最後の数マスに行き着き、一貫した解決策がないことに気づきました。

量子力学に従って現実の基本的な性質を理解することは、不可能な数独に少し似ています。 量子論をどこから始めようとも、私たちは常に世界が根本的に機能する方法を再考することを余儀なくされる難問に行き着きます。 （これが量子力学をとても楽しいものにしているのです。）

哲学者の目を通して、量子力学による世界の簡単なツアーに連れて行ってみましょう。

1.不気味な遠隔作用

私たちが知る限り、光の速度（毎秒約300億メートル）は宇宙の究極の制限速度です。 アルバート・アインシュタインは、光信号がそれらの間を移動するよりも速く物理システムが互いに影響し合うという見通しを嘲笑したことで有名です。

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1940年代に、アインシュタインはこれを「不気味な遠隔作用」。 量子力学がそのような不気味な出来事を予測するように以前に現れたとき、彼は理論がまだ終わってはならないと主張しました、そしていくつかのより良い理論が本当の話をするでしょう。

今日、そのようなより良い理論が存在する可能性は非常に低いことを私たちは知っています。 そして、世界が明確に定義された独立した「もの」で構成されていると考える場合、私たちの世界は、これらの部分の間の不気味な遠隔作用が許可される世界でなければなりません。

2.現実に対する私たちのグリップを緩める

「世界が明確に定義された独立した「もの」で構成されていない場合はどうなりますか？」 あなたが言うのを聞きます。 「では、この不気味な行動を避けることができますか？」

はい、できます。 そして、量子物理学コミュニティの多くもこのように考えています。 しかし、これはアインシュタインにとって慰めにはなりません。

アインシュタインは、まさにこの質問について、デンマークの物理学者である友人のニールス・ボーアと長期にわたる議論を交わしました。 ボーアは、世界のものが明確に定義されているという考えを実際に放棄する必要があると主張しました。そうすれば、不気味な遠隔作用を回避できます。 ボーアの見解では、私たちがそれを見ない限り、世界には明確な特性がありません。 私たちが見ていないとき、ボーアは、私たちが知っている世界は実際にはそこにないのだと考えました。

しかし、アインシュタインは世界はで作られなければならないと主張しました 何か 私たちがそれを見ているかどうかにかかわらず、そうでなければ私たちは世界について互いに話すことができず、科学もそうです。 しかし、アインシュタインは、明確に定義された独立した世界と、不気味な遠隔作用の両方を持つことができませんでした…または彼はできましたか？

3.バック・トゥ・ザ・フューチャー

ボーアとアインシュタインの議論は、量子力学の歴史の中でかなり馴染みのあるものです。 この量子論理パズルの霧のコーナーはあまり馴染みがなく、明確に定義された独立した世界と不気味な行動の両方を救うことができます。 しかし、私たちは他の方法で奇妙になる必要があります。

実験室で量子システムを測定する実験を行うと、システムの状態に何らかの影響を与える可能性があります 測定すると、アインシュタインはケーキを持ってそれを食べることができます。 この仮説は「懐かしい」、実験を行うことの効果は移動する必要があるため 時間的に後方.

これがおかしいと思うなら、あなたは一人ではありません。 これは量子物理学コミュニティではあまり一般的な見方ではありませんが、支持者がいます。 不気味な遠隔作用を受け入れる必要がある場合、または私たちが見ないときに私たちが知っているような世界がない場合、逆因果律は結局のところそれほど奇妙な選択肢のようには見えません。

4.オリンパスからの眺めはありません

オリンポス山の頂上に腰掛けて世界を調査しているゼウスを想像してみてください。 彼が、どこでも、いつでも、起こったこと、そしてこれから起こることすべてを見ることができたと想像してみてください。 これを世界の「神の目」と呼んでください。 たとえそれがすべてを見通す神によってのみ知られることができるとしても、世界が何らかの方法であるに違いないと考えるのは当然です。

最近の研究 量子力学では、原則としてさえ、世界の神の視点は不可能であることを示唆しています。 特定の奇妙な量子シナリオでは、さまざまな科学者がラボのシステムを注意深く見て、見たものを完全に記録することができますが、メモを比較するときに何が起こったのかについては意見が分かれます。 そして、誰が正しいかについての問題の絶対的な事実はないかもしれません– Zeusでさえ知ることができませんでした！

ですから、次に不可能な数独に遭遇したときは、仲良くしているので安心してください。 量子物理学コミュニティ全体、そしておそらくゼウス自身でさえ、あなたがどのように感じているかを正確に知っています。

著者について会話

Peter Evans、ARC Discovery Early Career Research Fellow、 クイーンズランド大学

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