【成田悠輔も推薦の天才】時間が戻らないのは「統計」に過ぎない！物理学と時間の深淵に迫る！【野村泰紀vs高橋弘樹】

新しい物理学の展望：時間と統計力学

物理学における時間の概念は非常に興味深いものです。私たちが感じる時間の一方向性、つまり過去から未来への流れは、実は統計力学によって説明されるかもしれません。

まず、時間そのものが実際に存在するのかという問いがあります。物理法則は時間の方向に関して対称性を持っており、理論上は前にも後ろにも解けるはずです。しかし、私たちは時間が一方向に進むと感じます。これがなぜかというと、それは統計的な性質に依るものだからです。

たとえば、インクを水に落とすと、インクは水中に拡散しますが、逆に拡散したインクが元の状態に戻ることはありません。これは時間が一方向に進むように見える一例です。このような現象は、ミクロの世界では対称であっても、マクロの世界では非対称に見えるという統計的な性質によるものです。

統計力学は、多くの粒子が集まったときの挙動を扱う学問です。ニュートンの力学や量子力学がミクロな世界の法則を扱うのに対し、統計力学はこれらの法則を多数の粒子に適用したときの全体の振る舞いを記述します。

たとえば、温度は分子の運動エネルギーの統計的な平均を表します。エントロピーは、システムの無秩序さや乱雑さの尺度として理解されます。エントロピーが増大する方向が、私たちが感じる時間の進行方向と一致するため、これが時間の非対称性を生み出すと考えられます。

量子コンピューターの登場は、従来のコンピューターでは不可能だった計算を可能にするだけでなく、暗号技術や薬の開発、さらには時間の概念に対する理解を深める可能性があります。量子コンピューターが得意とするのは、確率的な計算や膨大な量のデータの並列処理です。

たとえば、現在の暗号技術は解読が非常に困難であることを前提にしていますが、量子コンピューターはその困難さを一瞬で乗り越える可能性があります。これにより、金融システムやインターネットセキュリティに大きな影響を与えるでしょう。

最終的に、時間の正体は統計力学によって明らかにされるかもしれません。多くの粒子の統計的な挙動が、時間の一方向性を生み出している可能性があります。時間が本当に存在するのか、あるいは私たちの感じる時間は統計的な現象に過ぎないのか、これからの研究によってさらに明らかになるでしょう。