第35回 　 時間に最小単位はあるか

時間、分、秒、普通の人はここまでである。これがオリンピックの短距離選手になると１００分の１秒単位での勝負となる。それでもまだわれわれが目視で確認できるほどの時間である。しかし、この世の中にはまだまだ短い時間が存在する。 マイクロ（１００万分の１）秒、ナノ（１０億分の１）秒、ピコ（１兆分の１）秒、フェムト（１京分の１）秒…といった類である。このレベルになるともはや人の感覚では認知できない。普通の時計でも絶対に測れない。一体そんな短い時間を何に使うのか。 一般に、ナノ以下の短い時間は原子時計でしか測れない。原子は、その原子に固有の周波数を持っており、この周波数を計測することで時間を測ることができる。その誤差は、例えばセシウム原子時計で１億年間で１秒程度とされている。このような極端に短い時間は、身近なところではコンピューターのメモリの読取り速度を測る場合に使われているという。まあ、普通の人には縁のない世界である。 ところが、世の中には、これよりももっともっとはるかに短い時間を問題とする世界がある。いわゆるプランク時間と呼ばれる量子論の世界で使われる単位である。１０のマイナス４３乗秒というから、気が遠くなりそうである。これが今のところ時間の最小単位と言われている。 さて、ここからがＳＦの世界である。時間は連続的か離散的かという問題である。連続的、離散的というのは数学の用語で、途切れ目がなくずっと続いているのが連続的、とびとびになっているのが離散的ということになる。たとえて言うならば電車の線路は連続的、その下にある枕木が離散的ということになる。仮に、時間に切り取り可能な最小単位があるとすれば、時間は離散的ということになる。 ちなみに映画やテレビの画像は離散的である。１秒間に３０コマ程度の画像を見せることで、人の目には画像が連続して動いているように見える。しかし、そのような画像もスローモーションで見ると、個別のコマが少しずつ動いて一連の動きを作り出していることがわかる。要は、人の知覚の反応の鈍さを利用したトリックなのである。でも、人はこれで普通にテレビを見ているし、そのことで文句を言う人もいない。 では、現実世界はどうか。現実世界は常識的には連続的だと考えられる。実際、時間は切れ目なく流れている。でも、それは単にわれわれが手にしている最高精度の機械で測っても観測できないだけなのかもしれない。時間は、本当は離散的で、現実世界もテレビの画像と同じように超短い世界が無数に連なっているのかもしれない。 仮にそうだとしたら、どういうことになるのか。われわれの世界が離散的な時間の中にあるとすれば、丁度線路の枕木を１本だけ抜き取ることができるように、われわれの世界の一コマも抜き取ることが理論的には可能になる。 ＳＦ映画で、タイムトラベルをした際にしばしば起きるパラドックス（例えば、自分が過去に戻って親を殺してしまうと自分自身が生まれないという矛盾）、これを解決する方法として使われるのが多世界解釈である。今われわれが住んでいる世界は同時並行で流れる無数の世界の一コマにすぎず、無限に短い単位時間が経過するたびにどんどん枝分かれしていっているというような奇妙なことが起きる。 ただ、そうした枝分かれ世界は生まれた次の瞬間には消えてゆき、実際には本流の世界だけが生き残っていると考える方が自然である。だから多世界といっても、あなたの親が生きている世界と生きていない世界が同時並行で存在するということは起きえない。 もう少し身近な例で確認しよう。例えば、あなたが今まばたきをしたとしよう。そのわずかな瞬間にも、目を開いたあなた、目を閉じかけたあなた、目を閉じたあなた、目を開きかけたあなた……無数のあなたが次々と生まれては消えている。しかも、それらはテレビの一コマのように別々の独立した一コマの世界として存在している。そして、完全に目を閉じたあなたのいる世界は、次の瞬間には目を開きかけたあなたのいる世界へと移行し、あなたの目はどんどん開いてゆき、最後は無事にまばたきをし終えたあなたのいる世界へと進む。 超スローモーションのビデオがあれば、それに映る映像は、おそらく手ぶれによって何重にも見える映像が一つの映像に収れんしていくように見えるかもしれない。時間が離散的で、超短い最小単位が本当にあるとすれば、世界はこのように奇妙なものに見えるはずである。残念ながら、それを実際に確認するすべはない。