私たちがまともな世界線にいるのは

単に「豪運」のお陰なのか？

量子力学の奇妙な性質の1つに

「観測によって状態が確定する」というものがあります。

量子の世界では1つの粒子の場所を

定めることはできませんが、

観測を行った途端に1つの場所に

あることが確定されます。

この現象をどのように解釈するかについては、

長年に渡り議論が続いています。

主流となるコペンハーゲン解釈では、

量子の世界では、実際には、

1つの粒子が場に広がるように存在しており観測によって、

広がっていた状態から1つの定まった位置に

顕在化すると主張されます。

一方、多世界解釈（MWI）と呼ばれる解釈では、

私たちが観測する「現実」は、

実は無数に存在する並行した

「世界」の一つに過ぎないという考え方をします。

1つの粒子の存在できる場所が

10カ所存在するときには、

観測によって10の世界線に分岐するわけです。

この解釈を使うと、

量子世界の曖昧さを取り除き、

古典的な物理学に沿って

世界を理解することができます。

多世界解釈の考え方は量子世界の

曖昧さを肯定する主流派の解釈と比べて

シンプルであることから根強い人気があり、

また並行世界の存在はSF的な好奇心を刺激するため、

多くの作品にその概念が取り入れられています。

しかし多世界解釈には1つの

大きな弱点がありました。

多世界解釈に従ってシュレーディンガーの

波動方程式を解くと、

確かに無数の並行世界が

存在するかのような結果が得られます。

ですがその「無数」の並行世界中には

「冷たいものが暖かいものを加熱する世界」や

「通れないはずの壁をすり抜けてしまう世界」など、

古典的な物理学の常識が通じない結果も含まれています。

場合によっては今回の研究のように

「時間の矢が逆転しているように見える

世界」も考慮される場合があります。

SF作品に登場する並行世界は

登場人物が物語をスムーズに進行できるように、

ある程度、

元の世界の常識が通じるように描かれています。

しかし多世界解釈を「公平」に描くならば、

摩訶不思議な現象がマクロな世界に

顕現している可能性も

考慮しなければなりません。

にもかかわらず、

私たちの記憶しているマクロな現実世界は、

そのような摩訶不思議な状態に突入してはいません。

私たちが常に古典物理が優勢な

世界線を引き当て続けている

「豪運」の持ち主である可能性も、

なくはありませんが、

おそらくそうではないでしょう。

観測によって生じる並行世界には、

明らかに私たちの常識が通じる世界

（古典的世界）が選好されていると

考えるほうが妥当でしょう。

問題は、

なぜ生成される並行世界に

そのような偏りが生じるかです。

なぜ生成される並行世界に

偏りが生じるのか？

この問題を解決できれば、

多世界解釈へ向けられた疑いの目が減り、

主流となっている「コペンハーゲン解釈」

に対して一矢報いることができるはずです。

そこで今回バルセロナ自治大学の研究者たちは、

人間でも実行できるような粗い観測を行った場合に、

曖昧な量子状態がどうなるかを調べることにしました。

量子力学における観測は、

精密かつ一瞬で行われる正確な観測と、

大まかな範囲に対してそれなりの

観測時間をかけて行われる粗い観測が存在します。

今回の研究では、

まず最初に2つの物体（AとB）の

間で行われる熱移動を多世界解釈

にもとづきシミュレートを行いました。

すると物体の数が少ない場合、

日常の常識とかけ離れた、

時間の矢が反転してしまう奇妙な

世界線が出現しはじめました。

この結果は、

観測する物体が少ない場合、

古典物理が優勢なマクロな世界と

摩訶不思議な世界が

「公平」に出現することを意味します。

実際、量子世界の奇妙な実験結果は、

単一の粒子や少数の量子ビットなど

少ない物体の数に対して観測が

行われたものがほとんどになります。

一方、私たちの認識する世界は

無数の粒子が集まって構成されています。

たとえば1円玉に含まれる

アルミ原子の数は222垓個に及びます。

そこで研究者たちは想定する

物体の数をどんどん増やし、

再び分岐する世界線のシミュレートを行いました。

結果、物体の数が増えるにつれて、

奇妙な世界線に飛ぶ確率が指数関数的に減少し、

数千個に達する頃には、

ほぼ古典的な物理法則に従う

世界線しかみられなくなりました。

多数の物体が存在する場合、

物体同士の相互作用が多発して、

ある種の相互監視や平均化が進み、

全体が摩訶不思議な世界線に

移行するのが難しくなったと考えられます。

1人の体操選手個ならば、

ウルトラプレイをみせることができても、

数千人の人間が手をつないだ状態

（相互作用した状態）で同じことをするのは

不可能なのと近いと言えるでしょう。

この結果は、

多世界解釈が正しかった場合でも、

私たちの認識できるマクロな世界は

通常運転を続けていけることを示しています。

つまり私たちの認識する世界は、

多世界解釈と互換性があるのです。

研究者たちは論文の最後に、

多世界解釈では「起こり得ることは

全て起こる」としばしば言われることについて、

必ずしも真実ではないと結論しています。

＜参考：　櫻井武＞