量子力学の反常識と素粒子の自由意志 (岩波科学ライブラリー)

20世紀前半に建設された量子力学は，非常な成功を収めた理論であって，その正しさはいまや全く疑う余地はない．それにもかかわらず，量子力学の予言は，通常の人間の自然認識に関する健全な常識とはかけ離れたものである．1905年に光量子仮説を唱えて量子論の先鞭をつけたアインシュタインさえ，量子論の構成に不満であった．彼はいわゆるEPR論文を書いて，量子論は完全な理論ではありえないと主張した．予言が確率的ということは，そこにわれわれ人間の知りえない「隠れた」自由度があるからだと，彼は考えたかったのである．量子力学の予言は，古典物理学的な意味での因果律を破る．量子論的相関をつけられた2粒子は，その後どんなに遠方に離されてもその相関を保っており，一方の粒子の測定結果が他方の粒子に即時に伝わるという，ある種のテレパシーのような現象を生ずる．このことは古典論では説明不可能である．ベルの定理は古典論が正しいとする限り導かれる不等式を与え，実験は実際にそれが破れていることを確認した．本書は，このような量子力学的観測に関する通常の常識に反する結果を，数式を使わずに解説することを試みたものである．数式を使わないとは言っても，量子力学を全く知らない人が本書を読んで理解できるかどうかは疑問である．読者は，少なくともシュレディンガーの波動関数とか，パウリのスピン行列くらいは既知であることが望ましい．人間に自由意志があることを認めるのならば，素粒子の自由意志のようなものを考えて，量子論的相関を説明する可能性が言及されている（コンウェイ・コッヘンの自由意志定理）．しかしこれは少し異端的な考えであろう．素粒子の振る舞いは，量子力学によって定量的にきちんと記述できるものである．これに対し，人間の自由意志は，心理学的なものを度外視すれば，物理学的に記述不可能なものである．人間の自由意志を認めなければ，物理学の実験のセットアップもありえない．実験がなければ，物理学そのものが成立しえない．両者の「自由意志」を，「非決定論的」というだけで同列に論ずるのは無理と思う．