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タイムトラベルは理論的には可能…しかし過去を変えられるわけではない

バック・トゥ・ザ・フューチャー

映画『バック・トゥ・ザ・フューチャー』のドク(左)とマーティー。

Screenshot

  • クイーンズランド大学の研究者による新しい計算によると、物理法則に反することなくタイムトラベルを行うことが可能だという。
  • しかし、タイムトラベラーは過去を変えることはできないだろうと彼らは述べている。安心しよう。未来は変わらない。

タイムマシンに飛び乗って、2019年に旅に出ることを想像してみてほしい。新型コロナウイルスが動物から人間へと感染する前のことだ。 最初の患者を見つけて隔離できたら、理論的にはパンデミックは起こらないのではないか。

いや、そうではない。なぜなら、パンデミックがなかったらタイムトラベルしようとは思わないから。何十年もの間、物理学者たちはこのようなタイムパラドックスについて考察し、議論してきた。もし我々が過去に戻って過去を変えることができたら、未来はどうなるだろうか。

新しい研究が答えを提示している。その答えは「何も起こらない」だ。

「パラドックスを引き起こす可能性のあるものの周辺を再調整するイベントが起こるだろうから、結果的にパラドックスは発生しない」と、研究の著者であり、オーストラリアのクイーンズランド大学の学生であるジャーメイン・トバール(Germain Tobar)は、IFLScienceに語った

9月21日の学術誌「Classical and Quantum Gravity」で発表された彼の研究は、過去に変更しようとした行為はその後のイベントで修正されることを示唆している。

簡単に言えば、理論的には過去に戻ることは可能だが、歴史を変えることはできないのだ。

2020年4月4日、北京

2020年4月4日、北京でコロナウイルスの犠牲者に祈りを捧げる人々。

Thomas Peter/Reuters

親殺しのパラドックス

アインシュタイン(Einstein)が相対性理論を考え出して以来、物理学者はタイムトラベルが可能であるかどうかについて考えを巡らせてきた。アインシュタインの計算は、我々の宇宙にある物体は空間と時間を円を描くように移動し、最終的にそれが以前にあった旅の途中のある時点に到達することができると示唆している。時間的閉曲線と呼ばれるものだ。

しかし、物理学者たちは、上記のコロナウイルスの例のように、タイムトラベラーがすでに起こった出来事を変えてしまうというシナリオと格闘し続けていて、最も有名な例は「親殺しのパラドックス」として知られている。例えば、タイムトラベラーが過去に戻って、若い頃の自分の祖父を殺したとしよう。すると、祖父には子どもがいなくなり、タイムトラベラーの両親はもちろんのこと、タイムトラベラー自身もいなくなる。では、誰が祖父を殺すのだろうか。

このパラドックスは、映画「バック・トゥ・ザ・フューチャー」にも出てくる。主人公のマーティー・マクフライ(Marty McFly)は過去に戻って彼の両親の出会いを阻止しそうになり、自分が消えかけるという事態を引き起こしている。

バック・トゥ・ザ・フューチャーのマーティ・マクフライの扮装をした犬。2015年10月24日、ニューヨーク市で毎年行われているトンプキンス広場ハロウィーン・ドッグ・パレードで。

バック・トゥ・ザ・フューチャーのマーティ・マクフライの扮装をした犬。2015年10月24日、ニューヨーク市で毎年行われているハロウィーン・ドッグ・パレードで。

Timothy A. Clary/Getty Images

このパラドックスに対処するために、トバールと彼の指導教官であるファビオ・コスタ(Fabio Costa)博士は「ビリヤードボール・モデル」を使った。衝突するビリヤードの玉を一連の原因と結果、円形のビリヤード台を時間的閉曲線と想定するものだ。

円形のテーブルの上にビリヤードの玉がたくさん並んでいるところを想像してみてほしい。1つの玉をある位置から突くと、テーブルの端にぶつかり、特定のパターンで他のボールに当たる。

研究者たちの計算によると、たとえ移動中のある時点で玉の軌跡に干渉したとしても、最終的に他のボールとの相互作用によって軌道が修正され、干渉しなかった場合と同じ位置に同じ速さで玉がやってくることがある。

「選択肢に関係なく、玉は同じ場所に落ちつく」と、カリフォルニア大学バークレー校の理論物理学者である野村泰紀博士はBusiness Insiderに語っている。

コスタ博士とトバール。

ファビオ・コスタ博士(左)とジャーメイン・トバール。

University of Queensland

つまり、トバールのモデルでは、時間をさかのぼることはできるが、未来を変えるほどには出来事を大きく変えることはできない。「親殺しのパラドックス」に当てはめてみると、祖父を殺そうとするあなたの試みを邪魔するものが現れるということだ。あるいは、彼が死んでしまった時、すでにあなたの祖母はあなたの母親を妊娠していたとか。

コロナウイルスの例に話を戻そう。あなたが2019年に戻って最初の患者の生活に介入するとしよう。トバールの考え方では、パンデミックはまだどうにかして発生することになる。

「感染するのを止められるかもしれないが、そうすることでウイルスに感染してあなた自身が最初の患者になってしまうかもしれないし、他の誰かが感染してしまうかもしれない」とトバールは語っている

野村博士は、このモデルは我々の宇宙における因果関係のすべてを表現するにはあまりにも単純すぎるが、将来の物理学者にとってはよい出発点になるだろうと述べた。

[原文:Time travel is theoretically possible, new calculations show. But that doesn't mean you could change the past.

(翻訳、編集:Toshihiko Inoue)

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