観測者が変わればエントロピーの大きさも異なると判明

私たちの周りでは、牛乳をコーヒーに垂らすと混ざってしまってもう元に戻らないとか、割れたグラスが自然に元通りにならないといった現象ばかり目にします。

こうした「壊れたものは戻らない」「混ざったものは再び分離しない」という不可逆性こそが、いわゆる「時間の矢」の正体だと広く考えられてきました。

しかし物理の奥深い世界、特に量子力学や相対性理論に目を向けると、「時間を逆に巻き戻しても式が成り立つ」という興味深い性質が見えてきます。

自然の根源的な法則レベルでは時間を逆転させても問題なく動作してしまうのです。

では、なぜ私たちの日常では時間が一方向にしか流れないように感じるのでしょうか。

ここで大きなカギを握るのが、エントロピー（無秩序さ）という概念です。

従来、「誰が測ってもエントロピーは増大し続ける」とされていましたが、最近の理論研究で、新たな可能性が指摘されました。

ブラジルのABC連邦大学（Federal University of ABC）で行われた研究によって「どんな観測者が、どんな場所（時空）で、どんな動きをしながら」見るかによって、量子系のエントロピー増加が変わりうるかもしれないのです。

たとえば地上と山頂、高速で加速するロケットと静止しているラボなどでは、量子世界で生じる無秩序の増え方が微妙に違う可能性がある――そうした理論的示唆が得られてきています。

信じられないかもしれませんが、観測者の位置と動き方を正確に考慮して時空の曲がりを計算すると、エントロピー（無秩序さ）の増え方に差が出る可能性が高まります。

研究内容の詳細は『Physical Review Letters』にて発表されました。

時間の矢もエントロピーも観測者が描くもの