拝啓 夢邪鬼 様、でたらめなこの宇宙を作ったのはあなたですか？

唐突に物理学の話題にて．

科学者に「もしも生き返らせたいとしたら誰？」というアンケートをしたら、数学者のリーマンが一位だったことがあったそうです．

リーマンって４０歳台で亡くなったんですが、後にアインシュタインが一般相対性理論を発見したときの数学はリーマン幾何学そのものなんで、リーマンの功績をアインシュタインが再発見したようなもんだと言えます．さらに、生前のリーマンは「私の幾何学で重力を説明できるかも」という主旨の発言をしていたので、もしもリーマンが長生きしていたら、特殊相対性理論の発見の前に一般相対性理論が発見されていたかもしれません．

それでもわたしはアインシュタインは偉いと思うんです．
100年前の物理学界の流行事でもなかったのに一人で一般相対性理論を考えてしまい、宇宙の重力方程式のなかですでに、現在の科学界を騒然とさせている「宇宙の加速膨張」を間接的ながら提起していたんですから．最新の宇宙観測によって発見された新事実が、じつはアインシュタインの世界観の中にすでに織り込まれていたというような話なわけです．

相対性理論と同時期に考えられた量子力学は、当時の科学界のいわば流行事で、大勢の物理学者がよってたかって作った理論でした．アインシュタインも量子力学に貢献した一人でしたが、量子力学の大御所ボーアと世界観を巡って大論争をしていました．

ボーアの主張は「量子的な事象に因果関係はない」であり、アインシュタインの主張は「まだ解明されていないだけで因果関係はあるはずだ」でした．これ、アインシュタインの世界観の方が人間に理解しやすいです．一方のボーアはいったい何の根拠があって因果関係なしって言ってたのか？？ 私にはボーアが無茶苦茶言ってるように思えます．

それで、アインシュタインとポドルスキーとローゼンの３人が、頭文字をとってEPR問題という実験を提案しました．どんな実験かというと私の乏しい理解で描いた図なのですごく間違っているはずですが、対生成した電子と陽電子を高電圧のグリッドで加速して左右に引きはがして、電子と陽電子が１メートル離れた場所で電子のスピンを観測するという実験です．電子と陽電子のスピンはエネルギー保存則により逆回転なはずですから、電子のスピンを知った時点で陽電子のスピンも知れます．
ここで、EPRの３人は主張します．
●もしもボーアの言うとおり、観測した時点まで因果がなく、すなわち観測した時点で因果が生じるとしたら、光速ですら3.3ナノ秒かかる遠方の陽電子まで一瞬でスピン情報が伝わる謎の超光速通信路があることになってしまう
●だから、対生成した時点でスピンは決定してるんだ、因果関係は存在するんだ
●あるいは、電子と陽電子の間に謎の超光速通信路＝まだ知らない因果関係があるんだ

EPRの主張はわたし的にはマトモなことを言ってる気がします．でもボーアは、１）電子と陽電子のスピンは観測と同時に決まるし、２）謎の超光速通信路は存在しないと主張し続けました．ボーアさん、それは言い過ぎでは？？

その後の実験により、観測した時点で電子のスピンが決まり、それと同時に陽電子のスピンも決まっていることがわかったそうです．ボーアの主張１の正しさが証明されました．この宇宙ってやつは、なんとでたらめにできているんでしょう．

では、ボーアの主張２はどうでしょうか？ 驚いたことにすでに白黒ついているんです．

ベルの不等式というのを考えたベルという人がいます．ベルの不等式自体は簡単なんですけど、量子力学と絡めて理解するのは難しくてわたしにはわかりません．ともあれベルさんが予想したことはこうでした．
●観測したスピン出現比率を分析すると、
●「もしも謎の超光速通信路があるならベルの不等式を満たすはずだ」

その予想が実験で検証されたのは1980年代になってのことで、その結果は、

ベルの不等式を満たさない

つまり謎の超光速通信路は存在しない

ボーアの完全勝利．

まとめると、
●特殊相対性理論が光速度不変と言っている一方で、
●量子の世界では超光速で事象が決まる事実があり、
●しかもそこに超光速通信路は存在しないんですー
というのが物理学が描く世界です．
もはやまったく非論理的、ありえへん世界に我々は棲息しているようです．

「うる星やつら beautiful dreamer」で面堂終太郎は、夢邪鬼が作った夢の世界を「この世界はじつにいい加減に、ほとんど言語道断と言っていいほどでたらめにできている」と言いました．このセリフはちっとも夢邪鬼の夢の世界だけでなく、我々のこの宇宙にも言えるんだと、beautiful dreamerを観ながら思っているわたしです．