数学的な宇宙

数学的な宇宙（マックス・テグマーク／講談社）

先々週に続いての宇宙論読書。今回は、昨年末に紹介した『不完全性定理とは何か』で言及されていた「数学宇宙仮説」に関する本。著者はその提唱者で、宇宙背景放射の解析などで実績のある宇宙論研究者。

「究極の実在の姿を求めて」というサブタイトルのついた本書では、４つのレベルの多宇宙が紹介される。

レベル１　我々の宇宙を含む無限大の宇宙。無限大の広さゆえに、観測可能な宇宙とそっくりな宇宙を無限に含む。

レベル２　インフレーションが永続することによって生成される無限の泡宇宙。物理法則は共通だがパラメータは宇宙ごとに異なる。

レベル３　量子力学的多宇宙。量子力学の波動関数は収束せず、ヒルベルト空間内に無限の並行宇宙が展開する。

レベル４　著者が主張する最も広義の多宇宙。数学的構造ごとに、それに対応する宇宙が存在する。（当然、物理法則はバラバラ）

日本語訳は２０１６年とかなり古いが、著者の個人的な体験に即して「実在とは何か」という探求の歴史を顧みる、というスタイルのため、これまで曖昧だったことが明らかになる、という効果が大きかった。

いくつかの感想。

暗黒物質、暗黒エネルギーは、宇宙の大規模構造のシミュレーションから必須とされるのだと思っていたが、宇宙背景放射の観測と分析からも同じ結論が得られている。

インフレーションの結果、我々の宇宙がとてつもなく広くなったことは知っていたが、それが必然的に無限大になることは理解していなかった。

レベル２までの多宇宙は、これまでの読書経験から納得していたが、レベル３の多宇宙、いわゆる量子力学の多世界解釈については信用していなかった。しかし、レベル３多宇宙は、結局、レベル１多宇宙と同等の意味合いだという著者の説明を読んで、少なくとも「そういう見方もあるのか」と思えるようにはなった。

レベル４多宇宙の真偽については私の理解の及ぶところではないが、著者は、ヘーゲルの不完全性定理を踏まえて、それを計算可能宇宙に限定している。

（最後に、しろうとの勝手な意見。著者は、多宇宙がシミュレーションであることに対して否定的だが、レベル２多宇宙≒超弦理論がもたらす多宇宙は、物理的に可能な宇宙をすべて生み出す、という意味でシミュレーションと呼んでしかるべきだと思うのだが。（もちろん、シミュレートする超越的な主体が存在するわけではない。））

いずれにしても、最先端物理学はほぼ哲学の領域に近づき、それを厭わない学者が増えているのは確かなようだ。