Loading article…
意識が崩壊を引き起こすという仮説は、意識が量子力学における測定過程の背後にあるメカニズムであるという量子力学の解釈の主要な要素である。これは量子力学の歴史的な解釈であり、現代の物理学者によってほぼ否定されている。この考えは1960年代にこの考えについて書いたユージン・ウィグナーに帰せられるが、その痕跡は1930年代にすでに現れている。ウィグナーは後に1970年代と1980年代にこの解釈を否定した。
この解釈は疑似科学の流れやニューエイジ運動、特に量子神秘主義の起源と結び付けられてきた。[ 1 ]
ヴェルナー・ハイゼンベルクの回想録『物理学とその先』によると、ニールス・ボーアは1927年にはすでに量子力学における意識的な観測者の必要性を否定していたと言われている。[ 2 ]
1932年に出版された著書『量子力学の数学的基礎』の中で、ジョン・フォン・ノイマンは、量子力学の数学によって、波動関数の収縮を測定装置から人間の観察者の「主観的知覚」に至る因果連鎖の任意の位置に置くことができると主張した。[ 3 ]しかし、フォン・ノイマンは測定と意識を明示的に関連付けてはいなかった。[ 3 ] [ 4 ] 1939年、フリッツ・ロンドンとエドモンド・バウアーは、観察者の意識が測定において重要な役割を果たすと主張した。[ 5 ] [ 3 ]しかし、ロンドンは意識を哲学的現象学の観点から論じており、必ずしも物理的プロセスとして論じているわけではない。[ 4 ]
「意識が崩壊を引き起こす」という考えは、ユージン・ウィグナーに帰せられており、彼は1961年の論文「心身問題に関する考察」で初めてこの考えについて書き、1960年代にさらに発展させた。[ 3 ]ウィグナーはシュレーディンガーの猫の思考実験をウィグナーの友人として再定式化し、観察者の意識が、いかなる実在論的解釈にも依存せず、波動関数の崩壊を引き起こす境界線であると提案した。[ 6 ] [ 4 ]心は非物理的であり、唯一の真の測定装置であると仮定されている。[ 7 ] [ 4 ]
この考えは、1963年にアブナー・シモニによって、そしてその1年後にヒラリー・パトナムによって早くから批判された。[ 4 ]
ウィグナーは1970年代後半に意識崩壊の解釈を放棄した。1982年の講演で、ウィグナーは量子力学に関する初期の見解は独我論として批判されるべきだと述べた。1984年には、 H.ディーター・ツェーによる1970年の量子デコヒーレンスと巨視的量子現象に関する研究によって、その見解を改めたと書いている。[ 8 ]
意識が崩壊を引き起こすという考えは、1993年以来、基礎物理学グループのメンバーであるヘンリー・スタップによって提唱され、発展させられてきた。 [ 3 ]
正統的なコペンハーゲン解釈では、量子力学は観測されたさまざまな実験結果の確率のみを予測します。観測者や測定が何であるかは理論によって直接指定されておらず、測定と観測を受けているシステムの挙動は通常の挙動とは全く異なります。システムを記述する波動関数は、さまざまな可能な状況のますます大きな重ね合わせに広がります。しかし、観測中は、システムを記述する波動関数はいくつかの選択肢のうちの1つに収縮します。観測がない場合、この収縮は起こらず、どの選択肢も可能性が低くなることはありません。[ 9 ]
量子力学では、崩壊仮説を用いない限り、量子重ね合わせを観測する観測者は、異なるものを見ている複数の観測者の重ね合わせに変化すると予測できる。観測者は、すべての可能な結果を記述する波動関数を持つことになる。しかし、実際の経験では、観測者は重ね合わせを感知することはなく、常に結果の1つが確実に起こったことを感知する。波動関数による記述と古典的な経験との間のこの明らかな矛盾は、観測の問題と呼ばれる（測定問題を参照）。[ 10 ]
この意識崩壊の解釈は次のように要約されている。[ 7 ]
量子力学の法則は正しいが、量子力学で扱うことができるシステムはただ一つ、すなわち物質世界全体のみである。量子力学では扱うことのできない外部の観測者、すなわち人間の（そしておそらく動物の）心が存在し、それが脳に対して測定を行い、波動関数の崩壊を引き起こす。
スタップは次のようにその概念を主張している。[ 11 ]
量子論の数学的観点からすると、測定装置をそれを構成する原子の集合体とは本質的に異なるものとして扱うことは意味をなさない。装置は物理宇宙の一部に過ぎないのだ。さらに、人間の観察者の意識的な思考は、測定装置で起こっていることではなく、脳内で起こっていることと最も直接的かつ即座に因果的に結びついているべきである。したがって、私たちの身体と脳は、量子力学的に記述される物理宇宙の一部となる。このように物理宇宙全体を統一的に扱うことで、概念的に単純で論理的に首尾一貫した理論的基盤が得られる。
ウィグナーは晩年、「意識が崩壊を引き起こす」という考えから離れました。これは、「意識が崩壊を引き起こす」という考えが一種の独我論につながることを恥ずかしく思ったことも一因ですが、量子物理学を日常生活のスケールに適用しようとしたのは間違いだったと判断したためでもあります（具体的には、巨視的な物体を孤立系として扱うという当初の考えを否定しました）。[ 8 ]
ボーアは1927年頃に「観察者が人間であろうと、動物であろうと、装置であろうと、やはり違いはない」と述べた。[ 2 ]
この解釈は、脳を理解するために一般的に用いられ、ほとんどの科学者に受け入れられている唯物論とは矛盾する相互作用主義的な二元論に基づいている。 [ 7 ]（唯物論は、意識が量子力学に関して特別な役割を果たさないと仮定している。）[ 7 ]測定の問題はさておき、彼らは物理学の因果的閉鎖を指摘し、意識と物質がどのように相互作用するかという問題を示しており、デカルトの実体二元論に対する反論を彷彿とさせる。
現代の状況において、かろうじて妥当と思われる相互作用主義的二元論の唯一の形態は、量子力学の特定の性質を利用するものである。これには2つの方向性がある。まず、一部の人々 （例えば、Eccles 1986 ）は量子不確定性の存在に訴え、非物理的な意識が結果として生じる因果的ギャップを埋め、一見「確率的」な分布の中でいくつかの物理的量がどのような値を取るかを決定する責任を負っている可能性があると示唆している。これは大胆で興味深い提案だが、いくつかの問題がある。量子力学が因果的閉鎖の問題に関係する2つ目の方法は、量子形式論のいくつかの解釈において、意識自体が重要な因果的役割を果たし、いわゆる「波動関数の収縮」を引き起こすために必要とされるという事実にある。この収縮はあらゆる測定行為で起こると想定されており、ある解釈では、測定と非測定を区別する唯一の方法は意識の存在によるものである。この理論は確かに普遍的に受け入れられているわけではない（まず、意識自体が物理的ではないことを前提としており、これはほとんどの物理学者の見解に明らかに反している）し、私自身も受け入れていないが、いずれにせよ、ここで意識が行う因果的仕事の種類は、意識が行動を方向付ける役割を果たすために必要な種類の因果的仕事とは全く異なるように思われる。いずれにせよ、相互作用主義的二元論のすべてのバージョンには、見かけほど付随現象主義を回避することに成功していないことを示唆する概念的な問題がある。あるいは少なくとも、自然主義的二元論より優れているわけではない。これらの見解においても、現象的なものが無関係であるという意味がある。あらゆる説明から現象的要素を常に差し引くことができ、純粋に因果的な要素が得られる。[ 12 ]
—デイヴィッド・チャルマーズ、「意識の還元不可能性」、『意識する心：根本理論の探求』所収
この解釈は、波動関数を収縮させるのに十分な意識を持つものが何であるかを説明していないという点でも批判されている。また、意識が重要な役割を果たすと仮定しているが、意識が進化または出現する前の初期の宇宙では、これがどのように当てはまるのか疑問視されている。「意識が収縮を引き起こす」という考え方は、ビッグバン宇宙論や生物進化についての賢明な議論を許さないと主張されている。[ 7 ]例えば、ロジャー・ペンローズは次のように述べている。「この惑星における意識を持つ生命の進化は、さまざまな時期に適切な突然変異が起こったことによる。これらは恐らく量子現象であり、最終的に意識を持つ存在の進化につながるまで、線形的に重ね合わされた形でしか存在しないだろう。そして、その存在自体が、すべての適切な突然変異が『実際に』起こったことに依存しているのだ！」[ 13 ]さらに、普遍的な精神を想定する者もいる（汎心論や汎経験論も参照）。他の研究者も、波動関数の収縮に主観的な要素を導入することに同様の異議を唱えている。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
遅延選択量子消去実験の結果は、この解釈を経験的に反証すると主張されてきた。[ 17 ]しかし、干渉パターンは同時カウンターを使用して測定後の検出を相関させた後にのみ見えるため、この議論は無効であることが示された。[ 18 ]もしそれが真実でなければ、この実験は過去への信号伝達を可能にすることになる。[ 19 ]遅延選択量子消去実験は、この解釈を支持する議論にも使用されてきたが、[ 20 ] [ 21 ]他の議論と同様に、引用された文献のいずれもこの解釈を証明も反証もしていない。
この解釈において意識が果たす中心的な役割は、当然ながらそれを検証または反証するための心理学的実験の使用を必要とする。そのようなアプローチの1つは、経験的予感効果を量子力学的に説明することに基づいている。[ 22 ]別のアプローチは、心理学的プライミング効果を利用して適切なテストを設計する。[ 23 ]どちらの方法も検証の成功を主張している。
2011年に量子力学の会議で、物理学者、数学者、哲学者を含む33人の参加者を対象にアンケート調査が行われた。研究者らは、参加者の6%（33人中2人）が、観察者は「際立った物理的役割（例えば、意識による波動関数の収縮）を担っている」と信じていると述べたことを発見した。このアンケート調査では、55%（33人中18人）が、観察者は「形式主義の適用において基本的な役割を担っているが、際立った物理的役割は担っていない」と信じていると述べた。また、「一般向けの解説では、コペンハーゲン解釈がそのような役割を意識に帰属させていると示唆されることがある。我々の見解では、これはコペンハーゲン解釈を誤解している」とも述べている。[ 24 ]
{{cite journal}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)