結局のところ「タイムトラベル」「タイムスリップ」はどこまで可能なのか

子供の頃だれしも、タイムトラベルに憧れたことがあるだろう。
いまだ時間旅行は夢のままだが、物理学と哲学の知見によれば、ある種のタイムトラベルは可能であると、『心にとって時間とは何か』を刊行した京都大学准教授・青山拓央氏は語る。

ひみつ道具を使わない「時間旅行」の秘密とは？

三つのＳＦ性

「SF」は「サイエンス・フィクション(科学小説)」の略だが、狭義の科学の枠組みから自由な思索を許す意図で、「スペキュレーティブ・フィクション(思弁的小説)」の略だと言われることもある。そして、『ドラえもん』の著者である漫画家の藤子・F・不二雄氏は、自作のSF短編群における「SF」を「すこしふしぎ」の略だと述べた。

これら3つの「SF」の理解は、とくに矛盾するわけではない。もちろん、SF作品ごとにどんなSF性が強いかは異なっているし、SFファンごとにどんなSF性が好きかも異なっているだろう。しかし、科学的であり、思弁的でもあり、すこしふしぎでもあることは可能であって、いくつかの優れたSFは、私にはまさにそのようなものに見える。

そして、SF的なテーマを扱った学術的な議論においても、これら3つのSF性が並立することは可能だ。たとえばタイムトラベルに関して、それを科学的に検討し、その検討を大切にしつつも哲学的に他の可能性を思弁し、この議論の全体に「すこしふしぎ」を感じることはできる。『タイムトラベルの哲学』という本の執筆時から20年近く、私はこの試みを続けてきたが、3つのSF性のどれについても汲み尽くせないものがまだまだある。

タイムトラベルはできないほうがよい？

SFにおけるガジェット(小道具)として、タイムトラベルほど一般に膾炙したものはないだろう。本稿ではタイムトラベルを素材にして、先述した3つのSF性をもつ議論の一例を示したい。そうした例を見ることは、SFの他のガジェットを論じる際にも役に立つに違いない。

ところで、タイムトラベルを論じるというと、こんな反応をする人がいる。「タイムトラベルなどできないのだから、そんなことを論じても仕方がない」。「過去をやり直せるようになると、いまを大切にしなくなるから、タイムトラベルはできないほうがよい」。

これから確認するように、この2つの反応はいずれも不適切である。というのも、タイムトラベルのある種のものは実現可能であることがすでに分かっているし、他方、タイムトラベルが可能であることが「過去のやり直し」を可能にするかどうかは、一概には答えられないからだ。

実のところ、タイムトラベルとは何であるかについての各人の理解はバラけており、タイムトラベルを論じる価値があるかどうかは、そこを整理しない限り、はっきりしない。

「未来に行く」という表現の曖昧さ

タイムトラベルを分類せよ、という課題には、いくつもの回答がある。たとえば、人物のタイムトラベルとそれ以外とを分類することができ、後者はさらに、通常の物体のタイムトラベルとそれ以外(情報のタイムトラベルなど)とに分類できる。

もちろん、これらの分類をより細分化することも可能だ。そして、なかでも次のようなものが、とくによくある回答だろう。タイムトラベルをする主体は、通常の時間経過ではたどり着けないある時点に到着するわけだが、その到着時点が未来ならそれは未来へのトラベルであり、過去ならそれは過去へのトラベルである──。

タイムトラベルの行先が未来か過去かによる分類。これは明快なものに見え、事実、きわめて多くの機会にこの分類は使用されている。だが、この分類は本当は、見た目ほどすっきりとしたものではなく、タイムトラベルとは何かを考えていくにつれ、「未来に行く」あるいは「過去に行く」という表現の曖昧さが気になってくる。

「過去に向かう」という矛盾

ある場所から「東に行く」とは、出発時点より後の時点で、出発場所より東にいることだ。では、「未来に行く」とは？　出発時点より後の時点で出発時点より後にいること？
しかし、これはトートロジー(同語反復)であって、当たり前のことではないだろうか。そして、「過去に行く」というのが、もし、出発時点より後の時点で出発時点より前にいることならば、それは単純な矛盾であり、不可能ではないだろうか。

哲学者のデイヴィッド・ルイスは、タイムトラベルを扱った論文でこんなことを書いている。

ある人物が1時間をかけてタイムトラベルをしたとしよう。このとき、到着した時点は、出発時点の1時間後ではない。それが未来へのトラベルであるなら、出発時点の1時間後よりもさらに後に到着するだろう。それが過去へのトラベルであるなら、出発時点の1時間後よりも前に到着するだろう。遠い過去へのトラベルにおいては、出発時点に対してさえ、その前に到着するはずだ──。

タイムトラベルにかかる時間と、出発時点から到着時点までの時間的な隔たり。ルイスは前者を「個人時間(personal time)」、後者を「外的時間(external time)」と呼ぶものによって計るが、これらの区別は有益である。しかし、ルイスが過去へのトラベルについて述べていることには、疑問もある。

精神と時の部屋

彼の叙述を文字通りに読めば、過去へのトラベルのなかには、出発時点より後に到着するものも含まれる。たとえば、1時間ぶんの個人時間をかけて、外的時間における5分後に到着するようなものが。

『ドラゴンボール』(鳥山明、集英社)という有名な漫画に「精神と時の部屋」というものが出てくるが、あれは、その良い例だ。この部屋で1年を過ごしても、外では1日しか経っていない。

『ドラゴンボール』の登場人物たちは、「精神と時の部屋」を使って過去に行けるとは考えていない。おそらく、本稿の読者の多くも同様の意見をもつだろう。この部屋の内外の時間経過にどれほど違いがあったとしても、到着時点(退室の時点)は出発時点(入室の時点)より外的時間においても後であり、これを過去へのトラベルと解釈するのは不自然である。

ところが面白いことに、部屋の内外の時間経過を入れ替えると、それは未来へのトラベルに見える。たとえば、私がある部屋で1日を過ごすと外では1年が経っていた場合、私はその部屋の出入りによって未来に行ったと解釈できる。

ここにある非対称性は、過去に行くことと未来に行くことが──少なくとも、いま述べた意味でのその2つが──たんなる逆方向への移動ではない、という事実を私たちに気づかせてくれる。

単純な関係は成り立たない

私がある部屋のなかに入り、そこから出てくるという例について、その入室を出来事A、退室を出来事Bと呼ぶことにする。AとBとの時間的距離が、個人時間と外的時間のそれぞれにおいて異なっているとき、それは一種のタイムトラベルと見なせる。とくに、個人時間における時間的距離のほうが外的時間におけるそれより短いなら、私は部屋の出入りによって未来にトラベルをしたと言われるだろう。

だが、これとは反対に、外的時間における時間的距離のほうが個人時間におけるそれより短かったとしても、先述の通り、私が過去にトラベルをしたと解釈するのは難しい。

この場合には、外的時間の基準となっている対象X(たとえば地球)が、私に対して未来にトラベルをしたとは言えるが、だからといって、私が過去にトラベルをしたとは言えないわけである。何かが私に対して東に移動したなら、私はその何かに対して西に移動したことになるが、未来へのトラベルと過去へのトラベルとのあいだに、こうした単純な関係は成り立たない。

なぜ、そうなのか。その理由は、時間的距離の差異によって意味づけられたこのタイムトラベルが、未来への動的な方向性を要請しない点にある。時間ではなく空間の距離でまずは考えてみよう。

2つの出来事の空間的距離が、個人空間(そのようなものが仮にあるとして)において、外的空間におけるそれより短かったとする。これは興味深い現象であるが、しかし、その現象は動的な方向性を要請しない。

方眼紙のように、空間上に目盛が敷き詰められており、2つの出来事の空間的距離はこの目盛によって計られるとしよう。すると、いま見た現象は、個人空間における目盛のほうが外的空間におけるそれよりも広い間隔をもつこととして理解できる(目盛の間隔が広がると計られた距離は短くなる)。

もし、このようなことがあったとしても、何かがたとえば東の方向により速く移動した、などとは言われない。

時間は流れていない

時間的距離のズレについても、話の構造は同様だ。さきほどの入室・退室のような、私が未来にトラベルをしたと一般的に解釈される事例でも、その現象は本当は、動的な方向性抜きで理解できる。個人時間における目盛のほうが、外的時間におけるそれより広いこと。このことこそが必要なのであり、何かがより速く未来に行くことで時間的距離のズレが生じたのではない。

では、一般的な解釈において、「未来に行く」という動性はどうして現れたのだろう。それは、先記の現象を常識的な時間観のもとで捉えたとき、時間の流れへの直観が無断で持ち込まれたことによる。

つまり、私も対象Xもともに未来に進んでいるという直観が、個人時間における時間的距離の短さを、「私がより速く未来に進んだ」結果として解釈させてしまうわけだ。

ところが、多くの研究者の解釈によれば、物理学の世界においてこの直観は排除されており、すなわち、時間は流れていない。だとすれば、「より速く」未来に進むといっても、通常の時間の流れ(いったい、それは何だろう？　)を追い越して未来に行くなどということはありえない。

「時間の遅れ」あるいは「ウラシマ効果」

アインシュタインの相対性理論によれば、素早く運動する物体は未来にタイムトラベルをする──。

これはよく聞く話だが、そこで想定された現象は、いま解説した「時間的距離のズレ」の一種であり、あくまで原理的に言えば、運動はべつに「素早く」なくてもよい。ただ、運動が速ければ速いほど、タイムトラベル(と解釈可能な現象)の効果は強まる。

相対性理論をふまえると、自宅の近所を私が散歩するだけで、私は静止した自宅に対して未来にトラベルをしていることになる。

実際にそうは感じないのは、この散歩による時間的距離のズレが本当にごくわずかだからだ。じつのところ、私が航空機なみの速度でこの散歩をできたとしても、そのことによる時間的距離のズレは、普通の腕時計では計れないほどに小さい。

では私が、光速の80％の速度で散歩をできたとしたらどうか。私が自宅を出て、私にとって60分の散歩を経て自宅に戻ると、自宅では100分が経っている。

もし、光速の99.9999％の速度で同様の散歩をしたなら、私が自宅に戻ったとき、自宅では約1ヵ月が経っている。その場合、私の心身や所持品は60分ぶんの変化を被るのに対し、自宅内のあらゆる物品や、ずっとそこに居る猫は、約1ヵ月ぶんの変化を被ることになる。

こうした現象は「時間の遅れ(time dilation)」と呼ばれ、日本では、『浦島太郎』になぞらえた「ウラシマ効果」との俗称もあるが、それが実際に生じることは幾度も厳密に確かめられている。つまり、この意味での未来へのトラベルは、論理的に可能なだけでなく、実現可能でもあるわけだ。

「今」を必要としない時間論

「時間的距離のズレ」について述べた意味において、ウラシマ効果は未来への動的な方向性をもたない。これを説明するうえで時間の流れは必要とされず、それゆえ、タイムトラベラーにとっての時間の流れがゆっくりになる、といった動的な説明は、あくまでも比喩的なものとなる。

結局、ここで想定されている現象は、「今」という時にまったく関わらない。タイムトラベラーにとっての「今」が通常の「今」よりも速く未来に進むとか、現在から未来に飛び移る、といった現象は論じられていない。

もちろん、そのことは不備ではなく、ただ、「未来へのトラベル」という表現から連想されがちな現象の一部は、ウラシマ効果と無関係だということである。

同じことは、過去へのトラベルについても言える。「今」が時間軸上を逆走したり、過去に飛び移ったり、輪になった時間軸上を永久に周り続けたりといった、「今」の動性に関わる現象は、相対性理論に基づく過去へのトラベルと関係がない。

過去へのトラベルは観測されていない

こちらも詳細は『心にとって時間とは何か』に譲るが、相対性理論によれば、光速を越えた運動は過去へのトラベルの可能性を切り拓く。

とはいえ、これもまた相対性理論の帰結の1つであるが、光速未満の運動体をどんなに加速しても光速を超えることはない。では、クルト・ゲーデルやキップ・S・ソーンといった著名な研究者たちが過去へのトラベルの解を示したと、ときに言われるのはどうしてだろうか。

その答えをひとことで言えば、仮定された特殊な条件下にある湾曲した時空のもとでなら、光速より遅い運動体でもいわば「近道」を通ることで、他の経路を進む光より早く目的地にたどり着ける、という可能性を彼らが示したからだ。

彼らは、この「近道」を利用して、CTC(Closed Timelike Curve　閉じた時間的曲線)と呼ばれる運動の軌跡を、数学的な解として示した。CTCでは、ある時空点からその時空点自身へと運動の軌跡が繋がっている。

それゆえ、ここでは2つのことをおさえておく必要があるだろう。まず、相対性理論に基づく過去へのトラベルは、未来へのそれ(ウラシマ効果)と異なり、実際にそのような現象が観測されているわけではない。現実味の薄い特殊な仮定のもとで論理的可能性が示されているにすぎず、実現可能性は謎のままである。

そして第2にそのトラベルは、先んじて述べたように、「今」の動きと関係がない。この点については以下で、もう少し詳しく見ることにしよう。

出来事の順序は「今」と無関係か？

2つの出来事AとBについて、「今」の動きに関わらない、それらの時間的関係を考えよう。まず挙げることができるのは、AとBとの時間的距離である。それを時計で計るとき、私たちは何らかの周期運動(もしクォーツ時計なら水晶の振動)に注目し、AとBのあいだにその周期運動が何回含まれるかを計測するのであって、「今」の動きを計測するわけではない。

そしてウラシマ効果とは、異なる系で計られたAとBとの時間的距離にズレが生じる現象であった。

では、時間的順序はどうか。AとBとの順序について、どちらが以前にあり、どちらが以後にあるかは、「今」の動きと無関係だろうか。「以前」とは「今」がやって来る方向であり、「以後」とは「今」が向かっていく方向であるとしたら、以前も以後も「今」の動きと関わりをもつはずだ。

しかし、以前・以後は、空間における左・右のように便宜的に定められた方向性かもしれない。あるいは、もし、以前・以後に何らかの絶対的な方向性があっても、その方向性は「今」と無関係な基準によって与えられたものかもしれない。

順序が逆転する可能性

これらの可能性はともに興味深いが、本稿の問題関心にとっては、次のことが重要だ。時間にもし絶対的な方向性がなくても、そして「今」を無視しても、ある系にとってのAとBの順序が、他の系にとってのそれと逆転していることは意味をもてる。

たとえ、そこでの以前・以後が便宜的に決められたものであっても、ある系から見てAの以後にBが、他の系から見てBの以後にAがあるなら、そこにはたしかに逆転が存在する(このとき、本当の以後はどちらか、という問いに答える必要はない)。

CTCとしての過去へのトラベルは、まさにこのような意味での逆転として理解することが可能である。だから、もし望むなら、それを「過去へのトラベル」と呼ばないことには一定の意義がある。「今」の動きを捨象して、時空上の運動の軌跡(軌跡そのものは動かない)から先記の逆転を読み取るなら、「今」であった時としての過去は、もう無関係となるからだ。

参照元：https://headlines.yahoo.co.jp/article?a=20200106-00069251-gendaibiz-sctch

みなさんの声

管理人の率直な感想

なるほど。
精神と時の部屋を持ち出した理論は面白いですね。

考察としてなかなかの長文ですし、ネット上の見解をこうやって見てみると、やはり相対性理論って分かりやすいんだなとアホな僕は思っちゃうわけです。

みなさんの考え方は様々で、大きく分けると「未来は可能だけど過去は無理」「過去は可能だけど未来は無理」「そもそも無理」この三つ。
何故かと言えば、その理由はさらに細分化される。

時間はあくまでも人間の概念であるということで、タイムトラベルの可否を語る上で排除したり否定したりすると訳が分からなくなる。（僕は）

ちょっと簡単に考えてみましょうか。

みなさんは、タイムトラベル・タイムスリップが可能ならば未来と過去のどちらに行きたいですか？

僕は断然過去です。

未来になんか興味はないし、未来にタイムトラベルなんかしなくても、少なくとも自分の残りの人生の分の未来は必然的に見ることになるからです。

過去はそうはいかない。

僕の祖母は、祖父と結婚する前に、ある男性に恋をしていたそうです。
恋する乙女ってやつです。

しかし、親同士が結婚を決めてしまった。

祖母とその男性は引き離されてしまった。
親戚に聞いたのですが、当時の祖母は祖父と結婚したくないと最後まで泣き喚いたそうです。

じいちゃん・・・可哀想に。

だけど、祖父と祖母が結婚したおかげで僕の父親は存在するし、その父親に母親が恋をして僕ら兄弟が存在するわけです。

祖母の少女時代のその恋をこの目で見てみたい。
その男性を見てみたい。

デートはどこに行っていたんだろう、とか。
どんな話をしていたんだろう、とか。

ん？その前に中学校1年生の時に戻って「あの先輩に生意気な態度を取るな。ボコボコにされて校庭に放置されることにるぞ」と教えてあげないといけないな。