目を閉じて、無を想像してみてください。 黒という色か、「無」という言葉か、どちらも無ではありません。

何も考えないということは、よく言えば瞑想、悪く言えば時間の無駄と考えられます。 あるいは、物理学の中心には、この問題、またはその欠如について少なくとも何らかの考察を必要とする、未解決の問題があるという単純な事実がなければ、そうなるでしょう。 子供が不条理なまでに「なぜ？」と尋ねるように、この問題の真相を知ろうとすると、かなりイライラするものです。

物理学によると、無とは何でしょうか？

ショーン・キャロルは、カリフォルニア工科大学の理論物理学者、宇宙論者です。 無は、それが何かに関連している限りにおいて、彼の最近の関心事です。

最近のブログ投稿、ポッドキャストのエピソード、および Routledge Companion to the Philosophy of Physics の章において、すべて “Why Is There Something, Rather Than Nothing?” と題されています。 キャロルは、可能な限り単純な言葉でこの質問に答えようとしました。

「科学と哲学は、物事がどのようにあるのか、そしてなぜそのようにあるのかを尋ねることに関係しています。 したがって、次の段階として、物事はなぜ存在するのかを問うのは自然なことだと思われる」と、彼はその章で書いている。 「私たちの世界の経験は、現実の非常に小さな部分に限られており、その存在の疑問について適切な方法で考えるための十分な準備ができていません」

真の無は、単に「空の空間」とは全く異なります。

「現在ある宇宙を記述する最善の方法と考えられる場の量子論では、空の空間はちょっと面白い」と、彼は説明します。 というのも、「空っぽの空間には、量子力学的なものが存在し、何もしていないゼロ・エネルギーの状態である」と説明したからです。 しかし、素粒子物理学が行うように、真空を調査してその特性を発見することができます。

「何もない空間は、現代物理学において非常に興味深い場所です。

「何もない空間と時間ではなく、空間と時間さえもない状態と考えたほうがよいでしょう」

量子状態は、原子や粒子の予測できないエネルギー準位を高い精度で測定する波動関数です。 最も低いエネルギー状態の量子力学系は、数学的な観点から見ても何もないように見えるかもしれませんが、それでもそこには微細な粒子とエネルギーが跳ねていることでしょう。 その真空は、少なくともキャロルとその同時代の人々に関する限り、無ではない。

しかし、それはこの問題を理解する一つの方法でしかないのである。 もうひとつは、さらに心を揺さぶるものです。「空」であろうとなかろうと、時空がまったく存在しないことです。

もっと読む。 The Best Science Stories to Read When You’re High

「量子論の真空ではなく、本当に何もない状態です」とキャロル氏は言います。 「私たちが一般相対性理論以降の世界にいることを考えると、空間と時間が固定された絶対的なものではなく、動的なものであることがわかります。 アインシュタインは、空間と時間はエネルギーによってゆがめられると言いました。ですから、何もない空間と時間ではなく、空間と時間さえもない状態を無と考えた方がよいでしょう。 空の空間と無の間には大きな違いがあります」

この無の定義を心に留めておくことは重要ですが、物理学の分野では実際には何の役にも立たないとキャロルは付け加えました。 「93>

結局のところ、キャロル氏は、「無とは何か」という問いに対して眠れなくなっているわけではないと述べています。

「『なぜ無ではなく何かがあるのか』という問いは面白いと思いますが、答えはおそらく『そういうものだ』ということでしょう」と、彼は結論づけました。 「それ以上の深い意味はないのでしょう。 無が神秘的な未知のものであるわけではなく、ただ何もないだけなのです。 それしかない。 もう何もない。 93>

哲学によれば、無とは何なのでしょうか。 ジム ホルトは哲学者であり、宇宙の起源からジョークの哲学史まで、幅広い科学的トピックについて執筆しています。 彼はまた、「なぜ宇宙は存在するのか」と題したTEDトークで、量子力学と無について取り上げています

ホルトにとって、純粋な無は人間の心にとって理解可能なだけでなく、哲学的な推論を使って記述可能です。 量子物理学が提唱するような、目に見えないもので満たされた空の空間ではなく、文字通り何もない「無」は、形式論理だけを用いて容易に記述することができると、彼は主張します。 「それは、すべてが自己同一でない状態です。 すべてのxについて、xはxと不等である。 想像力は働かないが、矛盾は生じない。 それは何も存在しない場合にのみ成り立つもので、もし何かが存在するならば、それはそれ自身に等しいからです。 「93>

「私は無を完全に理解できたことはないが、テレビでプロのボーリングを見るとそれに近づくことができる」

ホルトは、無から有が生じた方法を理解するために科学的推論を用いることは、物理学者が形而上学の疑問に答えようとする試みだと主張します。 具体的には、宇宙はインフレーションによって量子真空から爆発した可能性があるとする場の量子論に異議を唱えています。 宇宙インフレーションは、宇宙が非常に短い時間（ビッグバン後10-35秒から10-33秒）で量子スケールから天文学的に巨大なスケールへと押し上げられ、現在の宇宙のスケールと構造が生まれたと主張しています。

しかし、もし宇宙が一連の物理法則に従って無から発生したのなら、その法則はどこから来たのだろうか？ 宇宙以前から存在していたのでしょうか？ もしそうなら、宇宙は無から発生したのではないことになりませんか。 「量子場の法則は、奈落の底から世界を出現させることができる、とても不思議な存在なのです。 でも、実体であることに変わりはありません。 93>

Read More.Note.jpは、ホルトが教えてくれました。 OK, WTF Is a Time Crystal?

では、無とは何なのでしょうか。 ホルトによると、たとえその特性を説明できなくても、あるいは想像することさえできなくても、考えられる限り、物事が成り立ちうる方法です。

「無は、現実が成り立ちうる最も単純な方法であり、すべてを排除しているので、最も恣意性が低い」と、ホルトは語ります。 いったんそれを真剣に受け止めると、「それはどうあるべきだったのか、なぜ無ではなく有でなければならないのか」と考え始めます。 何かがあるだけでなく、私たちの周りに見られる非常に特殊な種類の何かがあるのです」

どちらかといえば、無は存在するもの–確かにそれは何か–を考察するための招待状なのです。 93>

「哲学、科学、概念分析、神学、そして言語の限界を決定することの興味深い混合である」ホルトは、「抽象的な知的問題に興味がある人々にとって、それはごちそうである」と述べている。”

Nothing really matters

私たちの脳は、物事を離散的実体として理解するようにできていますが、だからといって、どんな特性もないという考えには心を寄せられないというわけでもないのです。 実際、そうすることで、宇宙をより微妙に理解することができます。

「私は理解できると思います」と、キャロルは言います。 「宇宙が空間の端を持っているとは考えませんが、始まりがあったかもしれません-私たちはそれを確実に知っているわけではありませんが、確かにもっともらしいです。 ある瞬間があり、その瞬間の後に何かがあったとして、その反対側には何もない。 その瞬間の前には何もなかった」と言いたくなりますよね。 しかし、『その瞬間の前には何もない』と言ったほうがいい」

ホルトは、何もないことは論理で理解できるかもしれないが、ケーブルスポーツを契約していない限り、おそらく視覚化することはできないだろう、と述べた。 「93>

ボーリングへのこの言及は、科学的または哲学的な妥当性はないかもしれませんが、必然的に存在しえないものを理解しようとすることの不条理さを示しています。 それでも、少なくとも、「無とは何か」というような不合理な質問をすることは、人間の理解の端にある考えと、その不合理に立ち向かい、さらに掘り下げようとする反抗的な人間が常に存在することを思い起こさせてくれます。 「満足は、宇宙について語るとき、望むことはできても、求めることはできないものです。 いくつかの質問には、私たちを満足させるような種類の答えがないことを受け入れる知的成熟度を養うのは、種としての私たち次第です」

では、ここで何を学んだのでしょうか。

ニュースレターに登録すると、毎日 6 本のマザーボード関連記事を読むことができます。