無限地球に関する3つの理論

無限地球に関する3つの理論

STARZの最新番組「カウンターパート」 では、地球をコピーできると想像しており、科学もこれに同意している。

STARZの最新番組「カウンターパート」 では、地球をコピーできると想像しており、科学もこれに同意している。

もしもう一つの地球があったら?そして、その地球にもう一人の自分がいたら?そして、そのもう一人の自分は、遺伝子的には同じなのに、全く違う人間だったとしたら?これが、STARZの新シリーズ「カウンターパート」の構想です。SFとして片付けてしまいそうな楽しい思考実験ですが、決して突飛な考えではありません。少なくとも100年もの間、物理学者、宇宙学者、哲学者たちは、地球とそこに住む人々が決して特別な存在ではない可能性について考え続けてきました。実際、今日の科学者たちは、地球と私たち自身の無限の姿が、どこかに存在する可能性が高いと考えています。

カリフォルニア工科大学の理論物理学者、ショーン・キャロル氏はこれらの理論の専門家であり、このテーマに関する著書『Something Deeply Hidden 』が9月に出版される。キャロル氏は、 『Counterpart』の中で、地球の様々なバージョンを生み出す可能性のある現実世界の科学理論を概説してくれた。


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無限宇宙論

科学分野:宇宙論

宇宙論(宇宙を研究する学問)の主要な理論の一つは、私たちが住む宇宙には終点がなく、永遠に続くというものです。科学者たちは、宇宙船で宇宙の果てを目指して飛行すれば、太陽や月、惑星、ブラックホールを永遠に通り過ぎ続ける可能性があると理論づけています。しかし、この考えに賛同する人は限られています。

他の科学者や物理学者によって提唱されている多元宇宙論によれば、宇宙船は最終的に私たちの宇宙の端に到達し、それから別の宇宙に移行し、そしてまた別の宇宙、さらにまた別の宇宙へと、無限の時間をかけて移行していくという。

これらの理論のどちらかが真実であれば、空間の無限の性質と、粒子が自ら組織化して物質(惑星や生命体はすべて物質からできている)を形成できる限られた方法とを組み合わせると、衝撃的ではあるが避けられない真実が導き出されます。つまり、私たちが知っている地球は、おそらく何度も何度も繰り返されるということです。


「宇宙のどの領域にも、有限の数の原子と粒子が存在し、その大きさも有限です」とキャロルは言います。「宇宙全体に広がる無限の数の領域を考えれば、どの領域でも起こり得るすべての出来事は、無限回繰り返されることになります。」

つまり、無限の宇宙のどこかに、別の地球があり、そこであなたは別のインターネットの前に座ってこの記事を読んでいる、というのは全くあり得ることです。実際、何十億もの地球に、全く同じ、あるいはわずかに違う、あるいは大きく異なる、何十億ものあなたがいる、という可能性も十分にあり得ます。無限という数学は、この繰り返しをあり得るだけでなく、確実なものにしています。

ビジュアルワン

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残念ながら、この理論が正しいかどうかは、観測不可能なため、確実に知ることはできません。地球のレプリカは非常に遠くにあるため、そこから発せられる光が地球に届くまでには、現在の宇宙の年齢よりも長い時間がかかります。さらに、宇宙は常に膨張しており、地球のレプリカはどんどん遠ざかっているという事実も加わります。つまり、私たちはそれらを決して見ることができないだけでなく、最先端の未来技術をもってしても、そこへ旅行することも不可能なのです。

1_IUT_引用

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「科学的に妥当な仮定の下では、ここを訪れることも、訪問者が来ることも不可能です」とキャロル氏は言う。なぜなら、星間移動の最速は光速であり、その速度でさえ、別の地球に近づくほど長く生きられる者はいないからだ。「別の銀河に行くだけでも数千年、あるいは数百万年はかかります」とキャロル氏は言う。「現在観測可能な宇宙の範囲外に行くには数百億年かかります。地球と同じ人々が住む惑星に出会うほど遠くまで行くには、想像を絶するほど膨大な時間がかかるでしょう」


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多世界理論

科学分野:量子物理学

多世界理論は、カウンターパートで説明されている状況に最も似ており、実験的証拠に基づいて最も真実である可能性も高いものです。それは次のようになります。粒子が非常に小さいとき(原子よりも小さい)、それらは非常に奇妙な動作をします。たとえば、電子は常に回転しています。観察すると、時計回りか反時計回りに回転しているのがわかります。しかし、その電子を観察する前、つまり観察されていないときは、おそらく両方向に回転していました。これはシュレーディンガーの猫としてよく知られているかもしれません。これは理論上の寓話で、箱の中に猫がいるとすると、箱を開けるまでは猫は生きていると同時に死んでいる状態であり、開けた時点で猫はどちらか一方になっているはずで、両方になっていることはない、というものです。

2_MWR_引用

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「電子を見るという行為が電子を時計回りに回転させたと考える人もいますが、私はそれは間違いだと思います」とキャロルは言う。むしろ、多世界理論によれば、電子を観察するという行為は全く異なる結果を生み出す。「電子と接触することで、あなたは分裂したのです。以前はあなたは一人だけでしたが、接触後は二人になります」と彼は言う。片方のあなたは電子が時計回りに動くのを見ており、もう片方のあなたは反時計回りに動くのを見ている。どちらの場合でも、電子は両方向に動いている。

これに対する論理的な反応は、「私たちの宇宙のあらゆるバージョンはどこに存在するのか?そして、いくつ存在するのか?」という疑問です。科学者たちは今もなお、これらの疑問に答えようとしています。彼らは、宇宙の分裂が具体的に何によって引き起こされるのか、その分裂を導くルールは何なのか、そしてどのようにして宇宙のあらゆるバージョンが同時に存在できるのか、といった疑問を考えています。

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この理論が正しいとすれば、一つ確かなことは、我々の世界が複数のバージョンに分裂する現象は「宇宙の歴史の中ですでに何千億回も起こっており、高度に分化したサブ宇宙へと枝分かれしてきている」ということだ、とキャロル氏は言う。

この理論の最も興味深い点は、地球が複数存在するという無限宇宙論はもっともらしい話に過ぎないのに対し、多くの物理学者が多世界論は実際には非常に可能性が高いと考えている点です。この見解は、量子波動関数(量子世界の背後にある数学)が物理的現実のすべてを記述し、それが常に有名なシュレーディンガー方程式に従って発展するという単純な仮定に基づいています。「私はこの理論が正しいと思います。これは正しいです。95%以上の確率で正しいです。つまり、あなたには多くの非常によく似たコピーが存在するということです。全く同じではありませんが、非常によく似ています」と彼は言います。

では、私たちはどのようにしてこれらの宇宙を行き来し、自分自身と出会うのでしょうか?残念ながら、そうではありません。残念ながら、カウンターパートのように、二つの世界間の物理的な移動を可能にする科学理論は存在しません。一部の物理学者は、もし何らかの方法で量子力学の法則を変えることができれば、分裂した世界を超えて通信できる装置を構築できるかもしれないと示唆しています。量子物体の振る舞いを変えることで、異なる宇宙間の独立性は失われ、キャロル氏の言うように、それらは「互いに押し合いへし合い」始め、最終的には何らかの形で相互作用できるようになるでしょう。


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可能世界理論

科学分野:哲学

前述の2つの理論は、研究者が積極的に取り組んでいる科学分野ですが、さらに斬新な3つ目の理論があります。これは哲学に由来するもので、ハードサイエンスというよりも、論理的な分析と厳密な思考を重視しています。

可能世界理論は、デイヴィッド・ルイスという非常に尊敬されている哲学者によって提唱されました。彼は、世界のあらゆる可能なバージョンが同時に存在すると提唱しました。多世界理論とは異なり、可能世界理論では、観測や特定の出来事に依存せずに世界のあらゆるバージョンが存在します。それらは常に、無限に存在し続けます。この理論によれば、あなたがこの記事を読んでいる、実は知覚力のあるバナナである別のバージョンの地球が存在する可能性があります。想像できるあらゆるバージョンの地球、そして想像もできないバージョンの地球さえも存在します。ただ、私たちにはそれらを見ることができないだけです。

3_PWT_引用

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「この世界に物質、空間、時間、次元があると誰が言ったのでしょうか?もしかしたら、この世界の別のバージョンは色だけかもしれません」とキャロルは言う。「重要な違いは、世界の間に繋がりが全くないということです。それらはただ存在しているだけです。」つまり、この哲学的な可能世界においては、世界間を行き来する方法はないということです。

それぞれの理論は、代替世界間の接続性のレベルを独自に規定しています。「無限宇宙では、それらは遠く離れていますが、空間によって私たちと繋がっています」とキャロル氏は言います。「多世界理論では、それらはシステムを計測することで存在します。」

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「可能世界では、彼らは皆そこにいるが、互いに会話したり、ぶつかったりせず、いかなる形であれ彼らと交流することはできない」と彼は説明する。もちろん、物理学や宇宙論とは異なり、哲学ではこうした理論を裏付けるために数学や観察は必要ない。「正直言って、ちょっと馬鹿げていると思う」とキャロルは言う。「でも、素晴らしい思考実験だ」

結局のところ、科学者がこれらの仮説を証明できることはほとんどありません。結局のところ、私たちの最も大胆な想像さえも真実である可能性もあるのです。確かなことは決してわかりません。朗報です。1月21日からSTARZで放送される「カウンターパート」では、もう一つの地球のシナリオの一つを実際に体験することができます。ただし、多世界説はおそらく正しいので、カウンターパートを観測する行為自体が、もう一つの地球を創造することを意味することを忘れないでください。