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「量子力学では、人間の意識や意志...」、@hottaqu さんからのスレッド

量子力学では、人間の意識や意志が凄い働きをするという一般人の方のコメントを最近よく見ます。しかし、量子力学もきちんとした実証科学なので、これはとても大きな誤解なのです。

エネルギー保存則や第2法則と同様に、この世界では人間は際限なく何でもできるわけではないことが、量子力学を考えるうえでの大事な出発点です。また重要なのは、コペンハーゲン解釈の標準理論。これは意識の問題と科学の問題をきれいに切り分ける、とても切れ味のいいナイフと言えます。

まず自分がいて、自分の五感やその先にある様々な機械装置も使って、自分にとっての外部世界の情報を収集し、それを解析するのが「科学」というものの定義になります。これは実証科学とも呼ばれますし、そして反証可能性があるものに限定されます。

この科学の定義から、「自分以外の人間にも、自分と同様の意識があり、起き得る様々な事象の中から、波動関数で定まるある確率で、ただ1つの経験を時々刻々していく」という日常での個人の体験には、実は他の人を実証的に納得させる反証可能性がないことがポイントなのです。

もし自分には意識があるという個人的な事実が、他の人に対して反証可能なものならば、Aさんには各時刻に1つの体験に感じている意識があるということも、客観性があることになってしまいます。するとAさんが本当に意識をもつ人間か意識を持たない機械かという問いも科学的に答えられることになります。

しかし実証科学でできることは、対象に与えた質問(刺激)に対する答え(反応)を解析することだけです。そしてこれだけでは、相手が意識を持った人間なのか、それとも受けた信号に自動的に反応するプログラムを持った機械なのか、区別のしようが原理的にありません。

つまり目の前にいるAさんが、本当に意識を持った人間なのか、よくできたアンドロイドなのかを判定する科学的な方法は存在しないのです。ただもちろんチューリングテストというものはあって、会話をしている相手の反応が意識を持った人間と区別できないほどそっくりであるかどうかまでは言えますが。

どんな刺激に対しても人間の反応パターンをよく考慮したプログラムを組むことが原理的には可能でなので、結局目の前のAさんが「自分と同様の意識があり、起き得る様々な事象の中から、波動関数で定まるある確率で、ただ1つの経験を時々刻々していく」存在なのかは、実証科学的には決定できません。

物理学だけでなく実証科学としては、「相手に自分と同様の意識があって、自分と同様にただ1つの事象を時々刻々経験しているはず」ということを証明することができないのです。つまり人間の意識の問題自体は、量子力学や科学の「対象外」ということであり、メタ科学の話に属するということになります。

量子力学は、観察される対象系とそれを観測する自分(と使う測定器)の分離が合理的に達成できた場合のみに有効な物理学の基礎理論です。もしその設定が確保できたならば、こういうことが確率的に言えますと、量子力学は教えてくれるだけです。

ですから安定した意識、記憶を持つ自分がいるという前提でのみ量子力学には意味があるということになります。このようなことを仮定することによって、量子力学は意識の問題に触れることなく、様々な物理現象の解析が可能となり、そして実際高精度の予言を与えてくれるのです。

更に「自分は特別な人間ではないだろうから、他の人間も自分と同様であろう」という平等性、一様性の公理も付け加えても、これは量子力学の他の公理とも整合し、矛盾を決して起こさない構造をしていることが本質なのです。これが量子力学という理論のとても優れた部分と言えます。

Aさんがある量子系を観測するときに、意識をもったAさんにはただ1つの測定結果が認識され、その結果としてAさんにとっては対象系の波動関数の収縮が起きると思って計算をしても、またAさんは意識を持たない機械だと思って計算しても、量子力学は全く同じ答えを出すのです。

「 量子力学が自分の未来の体験に関して語ること」と、「同じ量子力学が他の人間に起きるだろう未来の体験に関して語ること」は、世界の中で矛盾を決して起こしません。そういう構造を量子力学は備えていることが、ポイントなのです。

つまり「将来アンドロイドが意識を獲得して、人間と同様に、多数の可能な事象の中からただ1つの事象が確率的に選ばれて、それを時々刻々体験し続ける」という新たな公理を加えても、量子力学の体系は全く破綻しないのです。量子力学が予言するアンドロイドの体験と人間の体験は矛盾を起こしません。

もともと意識をもった人間でも、意識を獲得したアンドロイドでも良いのですから、量子力学は決して人間のためだけのものではないということになります。

意識を持ったアンドロイドでなくても、サルだってイヌだって、彼らが量子力学を理解して波動関数から事象の確率を計算して実験できれば同じです。量子力学を使いたいユーザーの環境さえ整えば、量子力学は自分のユーザーを選びません。それがコペンハーゲン解釈に基づいた標準的な量子力学なのです。

量子力学自体には意識の問題に関して何かを答える力はありません。また主体的な自分に安定した意識があるという前提を置いたときだけに意味をもってくる一種のツールに過ぎません。つまり自分の意識が世界を微細なところまで最大限理解したいときに使える「極限ツール」とでも言えるものです。

哲学と違って、実証科学としての量子力学では、近似的にでも「対象系と独立な安定した意識が自分にはある」という前提が実現していれば、その環境で人間は何を今後体験できるかということを教えてくれるだけです。

「自分の意識が瞬間瞬間1つの体験を認識し続けていると自分は感じている」という経験談は世の中には溢れており、その各人の自分の意識が混濁しない状況が続く限り、その多くの人達は量子力学を合理的に使えるわけです。このようなプラグマティズム的視点だけで、実証科学としては十分なのです。

量子力学自体は、世間の人が思うほど、研究者達にとって凄いものではありません。それは世界を読み解く道具に過ぎないのです。量子力学が記述する世界像が、我々の普段の生活に比べてあまりにもかけ離れており、単になじみが薄いというだけです。

この21世紀は、感覚的にも量子力学を理解している若い世代が量子ネイティブとして育ってくる時代です。多くの方々にも、フワフワした量子力学の例えを使った自己啓蒙の話を超えて、物理学の基礎からの理解を積み上げて、実証科学としての量子力学をしっかりと学んで欲しいと願っています。#量子力学

Theoretical Physicist. Relativistic Quantum Information, Quantum Energy Teleportation, Black Hole Physics, ...

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  2. Masahiro Hotta
  3. 2021/04/30 11:07:57 公開
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