フォン・ノイマン＝ウィグナー解釈

フォン・ノイマン＝ウィグナー解釈

フォン・ノイマン＝ウィグナー解釈は、量子測定において人間の意識が重要な役割を果たすとする量子力学の考え方です。この解釈は、測定が行われる際に波動関数が収縮するとされるプロセスに、観察者の意識が関与していると考えられています。

量子力学における観測の概念

量子力学においては、観測が行われると、確率的な重ね合わせの状態から特定の結果に収束するという現象が起こります。コペンハーゲン解釈では、観測された実験結果の確率を予測することが重視され、何が観察者を構成するのかは明確に定義されていません。例えば、波動関数は複数の可能性を持っていますが、実際の測定によって特定の結果に収束します。観測がなされなければ、すべての可能性が開かれたままです。この観測と結果の収束の問題は、量子力学の「観測問題」として知られています。

フォン・ノイマンの提案

1932年、ジョン・フォン・ノイマンは『量子力学の数学的基礎』で、波動関数の収縮が測定装置から観測者の主観的な知覚に至るまでの任意の位置に置かれると主張しました。具体的には、観測者の意識が波動関数の収縮を引き起こすとする解釈も存在します。1940年代には、フリッツ・ロンドンとエドモンド・バウアーがこの観察者と意識の関係について論じ、意識が量子現象において中心的な役割を持つことを指摘しました。

ウィグナーの探究

1960年代には、ユージン・ウィグナーが「ウィグナーの友人」と名付けた思考実験を通じて、意識が波動関数の収縮を導く境界であると提案しました。しかし、意識自体は非物理的な存在とされ、波動関数に影響を与える唯一の基準と見なされました。従来の解釈が物質世界に焦点を当てるのに対し、この考え方は心の役割を重視しています。

解釈の要約と異議

この解釈では、量子力学の法則は有効でありながら、観測者の意識が物質世界から切り離された存在として成立することが前提となります。しかし、批判者はこの見解が唯物論と矛盾すると主張し、意識が他の物理的プロセスと異なる必要はないと指摘しています。また、意識が波動関数の収縮に果たすとする役割は明確ではなく、そもそも誰が波動関数の収縮を引き起こすのかについて疑問が投げかけられています。

検証可能性と受容

量子力学の解釈の多くは同じ実験結果を導くため、検証が難しいのが現実です。たとえば、遅延選択量子消しゴム実験は意識による収縮の解釈を反証するものとして語られることがありますが、その議論には限界があります。

2011年の会議では、量子力学の専門家たちに対し、観測者が意識によって波動関数を収縮させると考える者はわずか6%で、過半数は観測者が形式論において基本的な役割を果たすが物理的には特異な役割を持たないという立場でした。

先駆者の見解

様々な量子力学の創始者たちも、意識と物質の関係についての考察を行っており、実在論を信じたアインシュタインは波動関数を実質的な変化ではなく知識の不完全な記述と見なしていました。また、ニールス・ボーアは、量子論が自然の完全な記述を提供する一方で、観察者の意識が物事にどのように影響するかについては哲学的な問題だと考えました。

このように、フォン・ノイマン＝ウィグナー解釈は量子力学の深遠な問題に切り込むものであり、今なお科学界において活発な議論を呼んでいます。

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