タイムトラベルはなぜ不可能？中国の研究チームが「時間の矢」の謎に量子レベルで迫る新理論を発表

なぜ私たちは若返ることができず、時間は常に未来へと進むのでしょうか？この物理学における100年来の謎に対し、中国の研究チームが量子レベルでの新たな説明を提示しました。海南大学の物理学者、蔡慶宇氏が率いるチームは、観測や外部からの干渉といった要素に頼らず、「時間の矢」が自然に生まれる仕組みを理論化したと報告しています。

量子のもつれが生む「時間の流れ」

査読付き学術誌『Annals of Physics』に今月掲載された論文によると、研究チームの理論は、量子の構成要素が互いに連結していく過程そのものから時間の不可逆性が生まれることを示しています。これは、物理法則自体が時間の逆行を許容しているにもかかわらず、なぜ現実世界では「割れた卵を元に戻す」ことが不可能なのかを説明するものです。従来の理論とは異なり、この新しいフレームワークは、ミクロな物理法則の構造に組み込まれたプロセスから時間の方向性が自然に現れると主張しています。

19世紀の「エントロピー」理論への挑戦

これまで時間の流れを説明する最も有力な理論は、1800年代後半にオーストリアの物理学者ルートヴィッヒ・ボルツマンによって提唱された「エントロピー増大の法則」でした。これは、孤立した系は秩序ある状態から無秩序な状態へと移行する傾向があり、その逆は起こらないという考え方です。しかし、蔡氏のチームの理論は、このエントロピーの概念や、それを観測する外部の存在を必要としない点で、一線を画しています。