「アインシュタインの未完の革命」リー・スモリン
（画像：©ペンギンプレス）
量子力学は科学の解決です。ケースはクローズされ、どうもありがとうございました。
1920年代の先駆的な研究のおかげで、多くの人々は、原子または亜原子スケールでの運動について知る必要があるすべてを今知っていると信じています。デンマークの物理学者ニールスボーアとその追随者によれば、原子粒子の正確な位置またはその軌道のいずれかを主張できますが、両方を同時に行うことはできません。この種の予測は確率論的であり、絶対的に正確ではありません。
カナダのウォータールーにあるペリメーター理論物理学研究所の理論物理学者リー・スモリンは、この見解に挑戦する全キャリアを費やしてきました。スモーリンは、ボーアの勝利は、アルバートアインシュタインやアーウィンシュレーディンガーなどの著名な反対者からさえ、正当な反対者を窒息させたカリスマの一例であると信じています。
今日、スモリンは、アルバートアインシュタインの足跡をたどり、David Bohmを含む他の物理学者を含む長い伝統を続け、ファジー確率ではなく正確な説明を可能にすることにより、量子物理学を「完全に」理論化しようとしています。スモーリンは、ボーアと彼の従者の「反現実的な」見解とは対照的に、「現実的な」見方をしています。スモリンは彼の見解を「アインシュタインの未完の革命「（ペンギンプレス、2019年4月）Space.comはSmolinに追いついて、本、新しいアイデアが科学でどのように主流になるか、そして彼が今何をしているのかについて話し合った。
Space.com：現実的なアプローチと反現実的なアプローチの違いは何ですか 量子力学?
リー・スモリン： 私にとって、量子現象について現実主義者である誰かと現実主義者ではない誰かとの違いは、現実主義者として、あなたは完全な物語があると信じています、そして私たちはあらゆる原子過程を達成できるという完全な説明があります、あらゆる核プロセスの、亜原子世界で起こっているあらゆるものの。量子力学では、すべてのプロセスを個別に完全に説明しているわけではないため、完全ではありません。それ以上の深い理論を見つけなければなりません。量子力学はの理解へのステップです 素粒子物理学、しかしそれは最後のステップではありません。したがって、仕事はより深く行き、完全な説明を与えるより良い理論を発明または発見することです。
あなたが私たちが反現実主義者と呼んでいる人なら、1920年代に書かれた量子力学はおそらく最終的な理論であり、より深く見る動機はないと思います。
Space.com：あなたは量子論の完成を求めている人々を「素朴な現実主義者」と呼んでいます。なぜなら彼らの見解は複雑な正当化を必要としないからです。この用語について詳しく説明していただけますか？
スモリン：素朴は本当に洗練されていることを意味します。ナイーブとは、世界をそのまま完全に説明し、それを拒否して、自然を完全に理解し、ここにいないかのように私たちの目標としてそれを保持できるという考えに対するすべての基本的な異論を聞いたことがあるということです。科学とは、私たちの実験やアイデアや信念によって課せられるのではなく、客観的であるはずの自然の記述です。
Space.com：「素朴」とは、新しいアイデアや信念に完全にオープンであることを意味しますか？
スモリン：全開？いいえ。人々は物理学は他の科学と同様に歴史と伝統を持っていることを忘れています。慣性の原理や相対性理論の原理などについて、16世紀と17世紀以降のすべての議論の文脈で理解されるべきである、運動量のような単純な考えを取ってください。勢いのようなコンセプトは、コンセプトの全歴史に没頭することなく説明することはできません。
Space.com：あなたの本は明確で明快であり、さまざまなレベルの背景知識を持つ人々が理解できます。あなたの執筆プロセスは何ですか？
スモリン： それはどうもありがとう！私はそれを褒め言葉として取り上げます。私は非物理学者に現代物理学を教える多くの経験と多くの実践があります。さまざまな大学で、「人文科学」または「詩人のための物理学」のコースを頻繁に教えていました。それで私は量子物理学や素人に相対性理論を教える際に使用するためのさまざまな教育戦略を磨く経験がたくさんあります。
このような本には、同時に複数の聴衆がいます。私は専門家や同僚を対象としていますが、主に素人を対象としています。そして重要な最初の素人は編集者です。私は常に文学、人文科学、または歴史の学位を持ち、科学の学位は持っていない編集者と協力することを強く求めています。私には、科学の教育を受けていないテスト読者も何人かいます。彼らはすべて私に明確化、明確化、明確化を求め、必要に応じて本を書き直しました。この特定の本は3回の完全な書き直しを経ました。いわば、カッティングルームの床には何も残っていませんでした。私の意見では、最初のドラフト全体が完全に放棄されて再概念化され、結果ははるかに優れた本でした。
Space.com：何度も完全に書き直されたとすると、本を書くのにどれくらいの時間がかかりましたか？
スモリン：書くことは私の日常の仕事ではありません。私の一日の仕事は理論物理学者です。しかし、私の空き時間は、いわば、約3年です。私が主に本に取り組んでいるのは1か月または6週間あります。その後6か月が経過し、それを反映して考え、その後3週間または1か月間思い切って入ります。 ３年の時のようでした。
Space.com: あなたの本は、20世紀初頭の量子物理学の歴史を詳述しています。なぜNiels Bohrによって引き起こされた反現実主義的な量子革命が支配的な見方になったのでしょうか。
スモリン：同時に動作するものが2つありました。それらの1つ、そして最も重要なのは、驚異的な実験的成功でした。人類は、物質が原子でできているという考えから、原子物理学の完全な理論へと和解するまでに30年もかかりませんでした。そして、それはスペクトル（光の成分を波長によって分離することによって生成される色の虹）、力、化学物質、すべてを説明するために実質的に働きました！次に、非常に迅速に、核物理学、素粒子物理学、星のしくみ— 天体物理学.
したがって、実験的な成功は驚異的であり、迅速でした。それに対して、アインシュタイン、シュレーディンガー、ド・ブロイのような、「ちょっと待って！基礎はめちゃくちゃだ！」これらすべては、敷物の下で一掃できます。
それが最初でした。 2つ目は、ニールスボーアの名声とカリスマ性であり、デンマーク政府とカールスバーグのビール会社からの支援を得て、すべてが彼を通過するセンターを確立しました。彼の非常に催眠的でカリスマ的な性格は、ひどい戦争から脱出した世代の人々の考えに影響を与える可能性があります[第一次世界大戦]。ですから、それは一度にたくさんの異なるものです。
Space.com：そして、他の理論は前進することができませんでした。
ドブロイのパイロットウェーブ理論は、アインシュタインによって、ドブロイによって、そしてある意味でシュレーディンガーによって擁護されたとしても、これらがボディでなかったという事実にもかかわらず、影響を与えなかったことは驚くべきことです。これらは偉大な科学を成し遂げたノーベル賞を受賞した世界的に有名な人々でしたが、それにもかかわらず彼らの異議は数世代にわたって無視されました。
[ルイ・ド・ブロイが1920年代に開発し、デビッド・ボームが1950年代に拡張したパイロット波理論では、電子は粒子と波の両方を囲み、粒子は波がそれらを導く方向に移動すると主張しています。確率論的ではなく、決定論的です。]
結局のところ、科学者は人間であり、無意識の偏見から社会の力への野心まで、あらゆることに影響を受けています。量子力学の歴史は熟考する価値のある話になりますが、それは珍しい話ではありません。
Space.com：同業者はあなたの本にどのように反応しましたか？
スモリン：これまで驚くべきことはありませんでした。私の見解は、物理学者のコミュニティ内でよく知られています。それが本の構造の中にどんなに挑発的に見えるかもしれませんが、物理学者の間で非常に徹底的に議論されなかった議論はありません。
新しいのは、最後のいくつかの章だけです。私は現在の仕事をテーブルに置くために大きなリスクを取りました。
Space.com：現在の仕事について教えてください。
スモリン：私の新しい仕事で私がしている最も重要なことは、非地域性の役割を真剣に受け止めることです。 [非局所性 空間と時間で非常に離れている他のオブジェクトのアクションに影響を与えるオブジェクトの能力を指します。]相互作用している2つ以上のパーティクルが存在するときに何が起こっているかを現実的かつ完全に説明したい場合我々が「もつれ」と呼ぶものは、粒子の1つをどのように操作するかを選択することで、非常に離れていても、他の粒子に影響を与えることができます。そしてこれは、物事がそれらに近いものにのみ影響を与えるという考えによって影響が制約されないことを真剣に受け止めなければならないことを意味します。
それで、私はそれを真剣に受け止め、これらの量子もつれが基本的であり、空間の概念が出現する理論を作ろうと試みます。スペースは存在しません。圧力と温度を使用してガスを説明するのと同じ方法で、空間の創発的でおおよその説明を作成できます。
この理論を発展させようとしているのは決して私だけではありません。エンタングルメントから空間が生まれるかもしれないという考えは、次のような人々から新しい牽引力を得ている古い考えです ロジャーペンローズ。私の理論は、宇宙は創発的かもしれないということですが、その時間は基本であり、因果律は基本です。これは、多くの人が賛成し、多くの人が反対する見解です。
Space.com：この種の理論的な作業を行う最終的な目標は何ですか？
スモリン：アイデアは、実験がテストする予測を導き出すことができる理論を開発して発明することです。ほとんどの真面目な人は、それをテストする方法がなければ、少なくとも現在のところ実際にはそうでないとしても原則として、理論的な提案を真剣に受け取らない。実験がなければ、理論家が美しい数学を話すのはとても簡単です。それは間違っていて、自然とは何の関係もありません。アイデアを間引いて可能性を絞り込む実験家が必要です。
理論をテストするのが難しい状況にあるのは、最後の1、2世代だけです。そのため、たとえば、標準モデルを超える素粒子物理学モデルに対して世代全体の作業を行うことができ、これらは実験的にテストされていません。これは珍しいことであり、残念ながら私たちの時代を特徴づけています。
基本的な理論物理学の分野で真剣に取り組んでいる多くの人々は、現在テスト可能な提案を引き出し、発明するために非常に一生懸命働いています。非局所性の私のバージョンは、量子効果が原子が宇宙の膨大な数の原子に非常に類似しているという事実に部分的に起因していると予測しています。観測可能な宇宙のどこにも完全なコピーがないユニークな量子システムを作成できたとしたら、それは量子力学に従わず、私が導き出したいくらか異なる方程式に従います。それは、量子力学の実験室が現在テストできるものの限界に近い。
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