中国は量子物理学を利用して「時間の矢」の不変性を証明している。

Items123 2026/08/22 04:00

(丹邁新聞) - 海南大学 (中国) の研究により、量子レベルでの説明が提供され、宇宙の固有の法則によって過去への扉がしっかりと閉ざされているという厳しい真実が確認されました。

Báo Dân trí

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06/01/2026

人間の経験における不可逆な一方向の流れである時間は、長い間物理学における大きなパラドックスであった。

私たちは生まれ、年を取り、二度と若返ることはありません。しかし、ニュートン、マクスウェル、量子力学の基本方程式は時間対称であり、時間が前へ流れても後ろへ流れても完璧に機能します。

一世紀以上にわたり、このパラドックスの標準的な説明は、エントロピーの概念と熱力学第二法則に基づいていました。ルートヴィヒ・ボルツマンの理論は、閉鎖系では無秩序度（エントロピー）が常に増加し、「時間の矢」を生み出すと仮定しました。その典型的な例として、インク滴がコップの水の中で広がり、二度と元の状態に戻らないことが挙げられます。

しかし、この説明は、個々の粒子を支配する基本法則よりも、確率と宇宙の初期条件に依存しているため、微視的レベルではまだ不十分です。

Trung Quốc dùng vật lý lượng tử để chứng minh mũi tên thời gian bất biến - 1

新しい理論は、測定や観察だけに頼らずに、量子プロセスから時間の方向がどのように現れるかについてのより深い理解を追加します (画像: TheDigitalArtist)。

量子相関の「時間の矢」

最近、海南大学の物理学者蔡青宇氏率いる研究チームは、物理学年報（Annals of Physics）に量子力学の観点からこの問題にアプローチした新たな理論的枠組みを発表しました。この理論によれば、鍵となるのは粒子間の「相関」です。

量子レベルでは、粒子は孤立して存在するわけではありません。相互作用することで情報を交換し、接続を形成します。時間の経過とともに、これらの接続は蓄積され、システム全体に広がり、広大な情報ネットワークを形成します。

この研究では、時間の不可逆性は外部の力によって課されるものではなく、システムの構造とダイナミクスそのものから生じると主張している。

粒子の初期状態に関する情報がこのネットワーク全体に散在し、実質的に「アクセス不可能」になると、「前」と「後」の自然な順序が形成されます。数学的には方程式は可逆ですが、物理的現実では、何兆もの量子相関を除去してシステムを元の状態に戻すことは不可能です。

つまり、 SF映画のように、過去に戻って間違いを訂正するためのタイムマシンを作るという夢は、自然の法則に反しているということです。

既存の法律の補足

この新しい理論は、アインシュタインの法則や熱力学を否定するものではなく、むしろそれらを補完するものである。相対性理論が重力と光速度を用いてマクロレベルの時間を説明するのに対し、蔡清宇らの理論は、時間の流れの起源を最もミクロなレベルから説明する。

中国科学院の理論物理学者孫昌普氏は、この研究は「科学の最も深い疑問の一つに触れた」と述べ、奇妙な量子の世界と私たちが日々経験している現実との間の溝を埋めるのに役立っていると語った。