昨年「量子もつれが時空を形成する仕組みを解明」という報道に触れ、私にとって“時空の形成”とは宇宙の始まりと限りなく同義であるがゆえ それが量子もつれによってもたらされているとするなら この宇宙のすべては“量子もつれ”の関係にあることが証明されたのでは！と ひとり大いに興奮しました。
私の理解（＊この文章に限らずすべての文章は、その時点での私の理解に拠っていますので 間違い・勘違いがあるかもしれぬことを ご了解くださいませ）では、量子もつれとは 離れている２つの粒子が何の媒介もなく同期して振る舞う現象のこと。本当に 量子もつれによって時空が作られたのなら その時空上に展開しているこの宇宙のすべては 量子的に相関関係にある と言えるのではないだろうか、ひいては 物理／物と意識の繋がりが 見えてきたと言えるのではないだろうか、と考えたのです。
実は 先日「宇宙物理学と仏教の対話」の講座に参加したのは、その研究をされた大栗博司さんが二人の講師のうちの一人であり ３回シリーズの最終回とあって 何か物理と意識の接点みたいな話が聞けるのではないだろうか、と期待してのことでした。
講座の内容自体は 私の予想は大きく外れ、それぞれが自分の研究について発表され 聞いている側の講師が適宜質問をする というもの。「せっかく遠路はるばるやってきたのに 残念」と思ったのですが、それは後日 もう一人の講師であり今回の講座の進行役でもある佐々木閑さんの本を開いたとき 己の浅はかさとともに その講座の意図を分かっていなかったことに気づかされたのでした。
幸い講座の終わりに質問の時間が設けられたので、「大栗さんの今回の研究に基づいて 宇宙のすべては量子もつれの関係にあると考えるのは 拡大解釈しすぎでしょうか？」と尋ねてみました。
そこは やはり 世界トップレベルの科学者です。
いろんなことに安易に当てはめ 解釈を自分の希望に沿って拡大していこうとする 素人に対し、今回の研究は近似でしかないこと ゆえにまだまだ数式を洗練させていかなければならないこと また 時空というものが一般相対性理論における仮説であること 仮に数式で正確な証明ができたとしてもそれは理論における話なので観測できる予言を行って実証される必要があること（＊ここで要約した内容は私の理解によるものなので おしゃったことと違っているかもしれません）などを、説明してくださいました。
また、この講座で知り合った方が持っていた佐々木さんの本を 後日取り寄せてみたところ、序文にはこのように記されていました。
ある面からみれば、科学と仏教は似ているように見えるのに、別の面から見るとまったく違うものに見える。こういうことが起こった場合、結論をいそぐと失敗する。まず考慮すべきことは、両者を並べて見る場合の、そのスケールをしっかり見きわめることである。ふたつのものを見比べるにしても、それを一体どういうスケールで見るのか、その視点の違いによって、両者は同一物に見えることもあるし、まったく別ものに見えることもある。リンゴとミカンを百メートル先から見比べれば、区別のつかない二つの球体だが、蟻さんの視点で見ればまったくの別ものである。このことをよくわきまえず、自分の勝手な思い込みで独断的に結論すると、科学を汚染し仏教を冒瀆する怪しい神秘論になってしまう。自分が比較したい点だけをひっぱり出してきて並べて見せて、「ほら、科学と仏教にはこんな共通点があるんです。だから科学の本当の意味を知るためには、仏教の神秘や直感を理解する必要があるんです」と言った愚論を開陳するはめになるのである。肝心肝要な部分に神秘性を持ってきて、それで科学の意味づけをしようという安易な論法である。
一時、思想界に病毒をまき散らしたニューサイエンスはその典型であるし、今でも、引退した科学者が暇つぶしに仏教をかじる場合など、大方こういった方向に進みやすい。確かに科学と仏教のひとつひとつの要素を見ていけば、似ている点は見つかる。しかし実際には、その何百倍も何千倍も、似ていない点があるのだから、個々の類似点を持って、両者の総体的類似性を主張することなどできない。
【『犀の角たち』P.3～P.4】
佐々木さんが指摘される「怪しい神秘論」や「安易な論法」は いわゆるスピリチュアルや精神世界といった分野で 普通に見られます。そして困ったことには、物理学や数学の十分な知識もない者が 現在の物理学は偽物で今ここで（その人が信奉する人物によって）唱えられている知識こそが正しいと、無条件に思い込んでいるのです。
京都大学の工学部を卒業したのち同大学の文学部で仏教学を専攻された佐々木さんにとって、量子と意識の類似点をあげつらうような安易な企画は 選択肢になかったのでしょう。
もちろん 現在の科学 現在の知識が この世界の全てを説明できるわけではありません。トップレベルの科学者は そのことを十分かつ最も理解していると思われます。
私が大栗さんを素晴らしい科学者（ひいては人物）と思ったのは、数年前に受けた講座でのこと。大栗さんの書著を読めばわかるように 世界トップレベルの仕事をする一方で 最先端の知識を数式を用いずわかりやすく伝えるその能力と意欲に 大いに惹かれました。そして、「神様から教えてもらって 宇宙の謎を全て解きました」という女性に対し、多くの聴講者のように失笑したり眉をひそめることなく その正しさをきちんと（物理的・数学的に）証明してください、というような返答をされたのでした。
インド人の天才数学者であるシュリニヴァーサ・ラマヌジャンに 「夢の中でインドの女神に方程式を教えてもらった」という逸話があるように、当人が（神様からの啓示であれ 直感であれ）どう認識するにせよ “ひらめきのように生まれる理解”というものがあります。それは多分 睡眠中に脳が行っている情報統合のはたらきと関連していると思われますが、それらがどんなに素晴らしくとも他者が理解できるように伝えることができなければ 人類共有の智とは成り得ません。「思いつくこと」と「それを証明すること」には 大きな隔たりがある、とある数学の研究者が話していたことを思い出します。
物理学者の講義で聞いた話によれば、時空が同じものであることは アインシュタインの他にも少なからぬ人たちが指摘していたそうです。その中にあって アインシュタインの素晴らしいところは それを（それまでの物理学を踏まえ 他の科学者が納得でき また後世使うことができる）数式で証明したことなのでしょう。余談ながら 今この文章を書きながら、「理」とは、他者と分かち合うことができ 後の人たちも使うことができるフォーマットのようなものなのかもしれない、と思いました。そう思うと、文系・理系という区分けが奇妙に感じられます。いわゆる文系にも「理」はあるのですから…。
ただこの文章の最後に、「安易な論法」に属するかもしれないれけど 冒頭の研究成果を受けて考えたことを記しておきたいと思います。
量子について深い知識はないものの、量子の奇妙な振る舞いとしてあげられる「量子もつれ」や「量子のトンネル効果」は 意識のはたらきとの共通点を感じます。超常現象や超能力とされる現象も シンクロニシティやセレンディピティと呼ばれる現象も 量子的な意識のはたらきと捉えることもできそうです。
何れにしても 現段階では「自分勝手な思い込みで独断的に結論」したことなので、きちんと証明できるようになりたいと思うのですが…。人の生存ポテンシャルとされる120年～125年の折り返し地点付近（±10年）にある今 これからの人生の目標にしてみようかな。と意志する 2016年の年明けand/or旧暦2015年の年の瀬です。
冒頭でリンクした 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構の記事、いつか消去されるかもしれないことを考慮し ここに保存しておきます。
＊
【資料】
量子もつれが時空を形成する仕組みを解明～重力を含む究極の統一理論への新しい視点～
１. 発表者
大栗 博司（おおぐり ひろし）
東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構 主任研究員
２. 発表のポイント
●重力の基礎となる時空が、さらに根本的な理論の「量子もつれ」から生まれる仕組みを具体的な計算を用いて解明した。
●物理学者と数学者の連携により得られた成果であり、一般相対性理論と量子力学の理論を統一する究極の統一理論の構築に大きく貢献することが期待される。
●成果の重要性等が評価され、アメリカ物理学会の発行するフィジカル・レビュー・レター誌（Physical Review Letters）の注目論文（Editor’s Suggestion）に選ばれた。
３. 発表概要
東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙機構（Kavli IPMU）の大栗博司研究員とカリフォルニア工科大学数学者のマチルダ・マルコリ教授と大学院生らの物理学者と数学者からなる研究グループは双方の分野の連携により、一般相対性理論から導き出される重力の基礎となる時空が、さらに根本的な理論の「量子もつれ」から生まれる仕組みを具体的な計算を用いて解明しました。本研究成果は、一般相対性理論と量子力学を統一する究極の統一理論の構築に大きく貢献するものです。本成果の重要性とともに論文内容が他分野の研究者に伝わるよう平易に記述されていた点が評価され、アメリカ物理学会の発行するフィジカル・レビュー・レター誌（Physical Review Letters）の注目論文（Editor’s Suggestion）に選ばれました。論文は近く掲載が予定されています（6月2日に掲載されました）。
４. 発表内容
私たちの世界には、現在、「電磁気力」「強い力」「弱い力」そして「重力」の４つの力が存在しています。しかし、これらの力は宇宙がはじまった当初は一つの力としてすべて統一されていたと考えられており、力の統一について物理学の実験や理論の側面からさまざまな研究がなされてきました。重力を含む４つの力を統一して説明する理論の理解は、宇宙のはじまりを探求するKavli IPMUの重要な課題でもあります。現在のところ、ミクロの世界を記述する量子力学を基礎とした理論を用いて、「電磁気力」「強い力」「弱い力」の３つの力を説明できることが分かっています。
一方、天体の動きや宇宙の進化などマクロな世界での減少はアインシュタインの唱えた一般相対性理論で上手く説明できます。この時、重力は３次元の空間と１次元の時間とをまとめた４次元の時空の性質に帰すことで説明されます。しかしながら、ミクロな世界の現象は量子力学で説明されており、重力も含めて一つの理論で統一的に説明するためには重力もまた量子化される必要があるとされてきました。
そうした、一般相対性理論と量子力学を統一する理論を構築する上でホログラフィー原理が重要であることが分かっています。ホログラフィー原理ではミクロな世界での重力を、重力を含まない量子力学の問題として説明することができます（図１）。それにより、重力現象、さらにはその基礎となる時空自身さえも、重力を含まない理論から量子効果（注１）によって生まれるとされます。しかし、量子効果から時空が生じる仕組みはよく理解されていませんでした。
Kavli IPMUの大栗博司主任研究員、カリフォルニア工科大学数学者のマチルダ・マルコリ教授と大学院生らの物理学者と数学者からなる研究グループは、量子効果から時空が生じる仕組みの鍵は量子もつれ（注２）であることを見出しました。特に、エネルギー密度のような時空の中の局所データが、量子もつれを用いて計算できることを示しました（図２）。
量子もつれとは、異なる場所にある粒子のスピンなどの量子状態が独立に記述できないという現象で、アインシュタインは「奇妙な遠隔操作」と呼びました。本成果はこの量子もつれという現象こそが重力現象の基礎となる時空を生成するということを示したものです。
大栗博司主任研究員は「量子もつれは、ブラックホールの情報問題（注３）や防火壁問題（注４）など、一般相対性理論と量子力学の統一に関する深い問題と関わっていることが知られていました。今回の論文は、この量子もつれの現象と時空間の微視的構造との関係を、具体的な計算で明らかにしたものです。量子重力（注５）の研究と、情報科学との連携は、今後ますます重要になると考えられ、引き続き量子情報（注６）の研究者との共同研究を進めています。」と話します。
一般相対性理論から導き出される重力現象の基礎となる時空がさらに根本的な理論の「量子もつれ」から生まれる仕組みを解明した本成果が、一般相対性理論と量子力学とを統一する理論の構築に向けた研究の前進に大きく寄与すると期待されます。
５. 発表雑誌
雑誌名：Physical Review Letters, 114, 221601（2015）（2015年6月2日発行）
論文タイトル：Locality of gravitational systems from entanglement of conformal field theories
著者：Jennifer Lin,1 Matilde Marcolli,2 Hirosi Ooguri,3 4 Bogdan Stoica 3
著者所属：
１. Enrico Fermi Institute and Department of Physics, University of Chicago
２. Department of Mathematics, California Institute of Technology
３. Walter Burke Institute for Theoretical Physics, California Institute of Technology
４. Kavli Institute for Physics and Mathematics of the Universe（WPI）, the University of Tokyo
DOI：10.1103/PhysRevLett.114.221601
プレプリント：[1412.1879] Tomography from Entanglement
６. 問い合わせ先
（略）
７. 用語解説
（注１）量子効果
量子力学に特有の効果。原子などミクロな世界の現象に顕著に現れる。
（注２）量子もつれ（量子エンタングルメント）
アインシュタインらが1930年代に行った思考実験に端を発する概念。アインシュタイン自身は、量子力学の問題点を指摘するために考え出したものであるが、その後実験でも確認され、最近盛んに研究されている量子情報や量子計算の理論（注６参照）で基本となる考え方である。19世紀までのいわゆる古典物理の世界では、物理状態に関する情報は、個々の自由度（たとえば粒子の位置や速度）に分解して理解することができた。しかし、量子力学の世界では、物理的状態を分解して理解することができないことがある。たとえば、遠く離れた２つの粒子に関して、一方の粒子についての観測が、もう一方の粒子の観測結果に影響を与えることがある。これを量子もつれと呼ぶ。
（注３）ブラックホールの情報問題
ブラックホールは質量、電荷、角運動量（スピン）という３つの量だけでしか区別できないとされる。崩壊してブラックホールになる際、その物質がどのような特性を持っていたかという情報はすべて失われる。しかし、物理学者スティーブン・ホーキング博士の計算によると、ブラックホールは量子力学的効果によって、熱を持ち、エネルギーを放出することで、質量を失って蒸発してしまうとされる。情報問題とは、ブラックホールを形成した際の物質の特性の情報が、蒸発によって失われてしまうのかどうかという問いである。量子力学の原理は情報が失われないことを要請するので、それがホーキング博士の計算とどのようにつじつまがあっているのかが問題なのである。
（注４）防火壁問題
ブラックホールのまわりに事象の地平線ができ、遠方の観測者からは地平線の中の出来事を観測することはできない。量子力学的な効果から、観測者が地平線を無事に越えられるとすると矛盾が起きる。地平線が防火壁の役割を果たすべく高温となり、観測者を焼き尽くすのではないかという仮説がある。
（注５）量子重力
量子化された重力を指す。
（注６）量子情報（量子計算）
量子力学では、異なる状態（たとえば、箱の中のネコが生きている状態と死んでいる状態）が同時に実現することが可能であり、これを状態の重ね合わせと呼ぶ。この状態の重ね合わせという特性を利用して計算を行う新しい計算法が量子計算である。たとえば、インターネット取引で使われるRSA暗号は、大きな数の素因数分解が難しいことに基づいたものであるが、量子計算が実現すると、因数分解が効率的にできるようになるので、RSA暗号が解けてしまうとされる。
８. 参考画像
画像はPRL Entanglement image filesからダウンロードが可能です。
【図１】
ホログラフィー原理の模式図：
一般相対性理論では、ある時空に含まれる情報は、その内部ではなく表面に蓄えられるとする原理。この原理を用いると、重力の量子化という難問を、空間の表面に住んでいる、重力を含まない別の理論としてより簡単に定式化することができる。（credit: 大栗博司）
【図２】
量子もつれと一般相対性理論の間の対応関係：
赤い点は一般相対性理論の時空における局所データを表す。本研究では青い半球で表される量子もつれによってこれを計算する方程式を導いた。（credit: Jennifer Lin et al. ）