量子ダーウィニズムによれば物理法則は自然淘汰で出現する

物理法則が「自然淘汰」によって生まれる――そんな一見奇抜なアイデアをご存じでしょうか。

量子力学の分野で提唱されている「量子ダーウィニズム」は、量子のあいまいな世界から私たちのはっきりとした古典的現実が生まれる仕組みを、ダーウィンの進化論になぞらえて説明する理論です。

極微の量子状態では粒子が同時に複数の可能性を持つにもかかわらず、私たちの目の前の世界は一つの安定した現実として存在しています。

また量子世界では物体の位置が定まらないにもかかわらず、現実世界では坂を転がり落ちるボールという現象を運動方程式という古典物理法則が見て取れます。

このギャップを埋める鍵として環境の役割に注目したのが量子ダーウィニズムです。

環境との相互作用で壊されずに残った安定な状態が自然に多数コピーされ広まることで、私たちが見る共通の客観的現実が生み出されるというのです。

しかもこの仕組みは理論上の枠組みにとどまらず、近年の実験によって確かめられつつあります。

今回はそんな量子ダーウィニズムの最前線に迫ります。

量子ダーウィニズムとは何か？

量子ダーウィニズムとは、「量子の曖昧な状態の中から、環境にとって最も壊れにくい安定した状態だけが生き残り、私たちが見る確かな現実として現れる」というアイデアを表した言葉です。

もう少し簡単に言うと、「環境が量子の可能性をふるいにかけて、安定した現実を自然に選び出している」という仕組みです。

この考え方を最初に提唱したのは、アメリカ在住のポーランド人物理学者、ヴォイチェフ・ズーレック氏でした。量子の世界では、粒子は複数の状態を同時に取れる（重ね合わせ）という奇妙な性質があります。