量子消しゴム実験がタイムトラベルと関係ない理由について

■前回

この実験の大方の概要は説明したので今から因果律に反さない形の解釈を説明してみる。

ちなみに基本的な事に触れていなかったが観測されていない時の粒子は単に波として振舞っているわけではなく「重ね合わせ」（スーパーポジション）という特殊な状態でもある。

その重ね合わせには不思議なことに粒子が辿れる全可能性の軌道が含まれているので左のスリットしか通らない場合と右のスリットしか通らない場合（さらにどちらのスリットも通らない場合）が波動関数の中に最初から含まれている。（らしい）

基本的な概念らしいが把握するのは難しい。

※しかも４パターンというのは４通りという意味ではなく１つのパターンの中に多世界解釈のように無数の軌道が存在している。

ちなみにこれは似ているがシュレーディンガーの猫のパラドックスには当たらない。それに多世界解釈でもない。

なぜなら量子の世界限定の話なので、つまりマクロの物体として重なり合ってるわけでも分裂しているわけでもないからその二つには当てはまらない。

この事を踏まえてD4（左のスリット）の結果をリアルタイム形式で追ってみる。

D0のスクリーンで粒子が観測された時までは間違いなく波動関数として両方のスリットを通っている。

そして前回説明したようにD0の結果を見てもう片方の粒子がどの観測機で観測されるか予言することは出来ないのでもう片方の波動関数はおそらくそのまま何事もなかったかのようにそれぞれの道を突き進んで行く。

そして何らかの理由（後述）によって波動関数がD4の観測機で収縮するとD0の軌道も含む全ての波動関数のデータが左のルートのみに絞られ他は消滅する。

ここで思い出す必要があるのが先ほども言ったようにD0の結果自体はもう片方の粒子の運命に（ほとんど）影響しないという点。

つまり逆に言うとD4で粒子が観測されようがD3かD2かD1で観測されようが既に観測された（量子デコヒーレンスが起きた）D0の粒子の位置自体は変わらない。

更に波動関数の中には元々左のスリットしか通らない情報が最初から含まれている。

という事はD4で粒子が観測されたことでD0の粒子に何か影響があった事といえば、波動関数だった時の「意味」がようやくそこでハッキリしたという点のみになる。

粒子の軌道なるものは波動関数だった時は実質存在していないので「粒子としての行動」はどこで片方の粒子が観測されようが何も変わっていない事になる。

マクロレベルの情報に変化はない。

だからこの実験結果は過去に情報が流れるのを意味していないと結論を出せる。

との事だが、重ね合わせの概念が掴みにくいので理解するのは中々難しい。

この事を結構軽い感じで説明している解説は多いのだが、しかし波の中に波じゃない軌道の情報が含まれている（しかも複数）というのは冷静に考えるとかなり妙である。

しかも粒子の足跡として考えると過去への影響は何もないが、だが波動関数が持っていた意味（ミクロレベルの情報）は後付けで変わっているように思える。

波として左右のスリットを通り二手に分かれた波が互いに影響し合うのが波動関数の特徴であるがD4かD3で片方の粒子が観測されるとその特徴が後付けで消滅する（波同士が互いに影響を与えていなかった事になる）のは一般的な量子力学でこの実験を考えると逃れられないように思える。

イメージ的にはD4かD3で粒子が観測されると突然D0の粒子に働いていた量子力学の法則が過去まで遡り量子力学の法則の中に隠れていた古典力学的な法則にスイッチする感じに近いのではないか。

つまりこれはD0の結果のみしか出ていない時は宇宙の中で波動関数の意味が「保留」にしかなっておらず、それぞれの観測機で片方の粒子が観測された時ようやくその保留が解除されてそれぞれ適した意味が与えられると考えるしかない。

ただしその保留というのは様々な波動関数の意味の重ね合わせを意味しているので元々あった何かを変える事にはならない。

だが波動関数が「物体」として収縮してもその「意味」は物体と同時ではなく時差があって収縮している。

この点が通常の二重スリット実験とは違う大きなポイント。

つまり波動関数の時に持っていた意味（過去の情報）は粒子として観測された後も状況によっては重ね合わせのまま定まらない。

それがこの実験で明らかになったと思われる波動関数の特徴なのだろう。

前回も言ったように宇宙が実験の状況を理解しているからこのような複雑な特徴を持っていると思われる。

というわけで確かに因果律には反していないが、しかし宇宙による予言まがいの事は明らかに起きているように見える。

（ただし"こちら側"では把握できない種類の予言）

ちなみに途中でD0の結果自体はもう片方の粒子の運命に（ほとんど）影響しないと言ったが、確率の変動ぐらいは起きるのではないか？

というのもD2とD1の干渉縞は互いにズレている。

つまり例えばスクリーン中央から少し右の辺りで粒子が観測されるともう片方の粒子がD1で観測される確率は他の観測機より低くなるのではないだろうか？

通常D1-D4まで粒子が観測される確率はそれぞれ単純に考えると25%のはずだが、しかしもしこれが本当ならD0の結果次第でそれが極端じゃないにしろ途中で即座に変動する事になる。

D4＝25%→32%
D3=25%→32%
D2=25%→32%
D1=25%→４%

という具合に。（数値はあくまでイメージです）

ちなみにこれで（具体的な仕組みはともかく）この実験の謎は解けたように思えるが、しかしコペンハーゲン解釈には色々と問題がある。

というのも量子デコヒーレンス単独だと実はコペンハーゲン解釈では波動関数が収縮する理由を完全に説明できない。（途中で言った何らかの理由とはこの事）