私たちの数学的宇宙

『私たちの数学的宇宙：現実の究極の性質を求めて』は、スウェーデン系アメリカ人の宇宙論学者マックス・テグマークによる2014年のノンフィクション書籍である。一般科学の形式で書かれた本書は、ニューヨーク・タイムズの書評家が「天体物理学と量子論における刺激的な最近の発展についての有益な概観」と評したものと、現実が数学的構造であると提唱するテグマークの数学的宇宙仮説を織り交ぜている。 ^{[ 1 ]}テグマークは、宇宙のこの数学的性質は、研究者が物理学の多くの問題に取り組む方法に重要な意味を持つと主張する。

理論天体物理学と宇宙論の分野で経歴と研究を行ってきたテグマークは、宇宙の分析に自伝とユーモアを織り交ぜている。本書は、ストックホルムでの自転車事故でテグマークが死亡したという話から始まる――ただし、それは我々の宇宙ではなく、いくつかの理論上の並行宇宙での出来事である。^{[ 2 ]}

本書の残りの部分は３つのパートに分かれている。^{[ 3 ]}パート１「ズームアウト」では、宇宙やマルチバースにおける私たちの位置づけについて論じている。パート２「ズームイン」では、量子力学や素粒子物理学からの新たな視点を探求している。パート３「ステップバック」では、科学的な視点と、現実の数学的性質に関するテグマークの思弁的な考えを織り交ぜている。本書の終わりまでに、テグマークは４つの異なるレベルのマルチバースを仮説として提示している。テグマークはまた、ヒュー・エヴェレット３世の多世界解釈、普遍波動関数、およびエヴェレットが提唱したその他の考えについても詳しく論じている。

ネイチャー誌 でこの本をレビューしたアンドリュー・リドルによると：^{[ 4 ]}

テグマークが私たちを導こうとしている究極の境地は、「レベルIVマルチバース」である。このレベルでは、宇宙は数学によって適切に記述されるだけでなく、実際には数学そのものであると主張する。あらゆる数学的構造は物理的に存在し、それらが集合することで、他のすべての構造を包含するマルチバースが形成される。ここでテグマークは、既存の見解をはるかに超え、宇宙を説明するための彼独自のビジョンを提唱している。

本書に対する書評は概して、テグマークの文章力と確立された物理学の解説を高く評価する一方で、彼の新たな「数学的宇宙」仮説の内容や憶測性については批判的な意見が多い。

非常に好意的なレビューの中で、フィナンシャル・タイムズのクライヴ・クックソンは、「物理学にはテグマークのような人物がもっと必要だ」と述べ、彼の著書は「自然の無限の多様性に興味のある読者なら誰でも引き込まれるはずだ」と書いた。^{[ 5 ]}タイムズのジャイルズ・ウィッツェルは、この本を「心を揺さぶる」と評した。^{[ 6 ]}インディペンデントのピーター・フォーブスは、人類が直面する絶滅の危機について書かれたこの本の最後の章を「賢明で刺激的」と称賛した。^{[ 7 ]}

ガーディアン紙のブライアン・ロットマンは、テグマークの結論には納得していなかったが、この本は「宇宙論と量子論の最先端を、親しみやすくリラックスした文章で、面白い逸話や分かりやすい類推を交えて解説している」とも書いている。^{[ 8 ]}同様に、ネイチャー誌の宇宙論学者アンドリュー・リドルは次のように要約している。 ^{[ 4 ]}

本書は、一見シンプルな文体で書かれているものの、読者にかなりの理解力を要求する、非常に価値のある一冊だ。特に、マルチバースのレベルが4に上がると、その要求は一層強まる。テグマークの筆致は実に巧みで、まるで崖から飛び降りる漫画のキャラクターのように、読者は自分が一体何に支えられているのかと不安になるほどだ。

数学物理学者のエドワード・フレンケルは、ニューヨーク・タイムズ紙に寄稿した記事の中で、テグマークの仮説の意味は「決して完全に答えられることのない大きな疑問」であり、本書の一部は「科学の領域にとどまっているふり」をしているが、実際には「SFと神秘主義」を支持していると述べた。^{[ 9 ]}宇宙論学者のアンドレアス・アルブレヒトは、 SIAM Review誌に寄稿した肯定的なレビューの中で、テグマークが提案した「数学的宇宙」仮説（数学的に記述できない物理現象の仮説的同定）の検証は無意味だと批判した。^{[ 10 ]}物理学者のピーター・ウォイトは、ウォール・ストリート・ジャーナル紙に寄稿したレビューの中で、テグマークの提案の問題点は「間違っているということではなく、空虚で、根本的に検証不可能である」ことだと述べた。^{[ 11 ]}『Physics Today』誌で、フランシス・サリバンは特にテグマークのインフレーション理論の説明を称賛したが、正規数に関するエミール・ボレルの定理の物理的応用とされる点を批判し、彼の議論全体を循環論法だとみなした。^{[ 12 ]} 『 New Scientist』誌で、マーク・ブキャナンは、テグマークの著書の一部に見られる「抑制のない憶測」を、彼を物理学者として確立させた以前の「厳密で経験的な」研究と対比させた。^{[ 13 ]}

ニューヨーク・タイムズ紙の科学ライター、アミール・アレクサンダーは、この本は「見事に論じられ、美しく書かれている」し、「常に考えさせられる」と結論づけているが、テグマークの仮説は「今日の主流科学の最前線からあまりにもかけ離れている」ため、その正当性を判断することはできないとしている。^{[ 2 ]}