なぜ自然(宇宙)は「古典」ではなく、「量子」を選んだのか?

物理学をやっている人がまず思うことは、「なぜ自然(宇宙)は量子の論理に支配されているのか」ということではないだろうか?

ここで言う「古典」と「量子」とは、古典力学と量子力学(広く一般に量子論)のことである。古典力学とはいわゆるニュートン力学のことで、1600年代に誕生し、もう300年以上の歴史がある。それに対して量子力学が誕生したのは1925年、プランクの量子論仮説までさかのぼっても1900年なので、高々100年ちょっとの歴史しかない。

ちなみに、1905年に特殊相対性理論、1916年に一般相相対性理論がアインシュタインにより打ち立てられている。しかし相対性理論は新しい理論だが、論理的には「古典論」の部類に入る。

なぜ「自然が量子の論理であるか」ということに不思議を感じるのか?それは古典論に比べて量子論は複雑、そして一見して非常に不自然に見えるからであろう。しかし量子論は非常に豊富な内容を含んでいる。最近で言うと、超伝導やボース・アインシュタイン凝縮、もっと単純に原子が壊れずに存在するのも量子論のおかげである。

物理学の歴史を単純化すると、

古典論 → 量子論 → 未来の理論(統一理論?)

ということになるだろうが、これはアインシュタイン流に言い直せば、

単純 → 複雑 → 美的

ということになると推測される。

ここで「美的」と書いたが、かのアインシュタインは、根本的基礎理論は美しくなければならないと言い、「美しいかどうか」ということを指導原理にしていた。量子論が現在非常に複雑であるのも、美的への途中過程だからだと思われる。

量子というと一般人には遠い世界に感じられるかも知れないが、今の電子機器製品には量子論は欠かせないし、近い未来には量子コンピューターというとんでもないものができると言われている。

しかし、「なぜ自然(宇宙)は量子なのか?」という問いは、神のみぞ知るということなのか、それともそれ以上の答えを人間は用意できるのか。現在の人間はそれを知る由もない。

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