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Title 量子情報-湯川・朝永のやり残し - Kyoto University Research

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Title 量子情報-湯川・朝永のやり残し - Kyoto University Research
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量子情報-湯川・朝永のやり残し-(まとめにかえて,基礎物
理学の現状と未来-学問の系譜・湯川・朝永をうけて-,研
究会報告)
佐藤, 文隆
物性研究 (2008), 90(2-3): 381-404
2008-05-20
http://hdl.handle.net/2433/142636
Right
Type
Textversion
Departmental Bulletin Paper
publisher
Kyoto University
「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて J
量子情報-湯川・朝永のやり残し一
京都大学名誉教授佐藤文隆
九後:次のセッションは,佐藤文隆先生です.最近,佐藤文隆先生の話ばっかりを聴いております.
実は佐藤さんに聞きますと,去年,世界物理年のときは,もっと多かったとおっしゃってい
たので,すご、かったんだなという感じです.今日はご専門の宇宙ではなくて, r
量子情報湯川・朝永のやり残し J というタイトルでお話いただきます.よろしくお願し、します.
坂東さんに引っ張り出されて,まとめをやれということでしたが,そんなことはできないのでこ
うしづ題で.いま「湯川・朝永記念行事」で忙しくしています.昨日もこの会に出られなかったけ
れども、平均年齢 6
5歳ぐらいの集団を 40人ほど連れて下に来ていた.世の中にはここの基研を見
たいという奇特な人もいるので 博物館の展覧会を見学したあと連れてきた.サロンの黒板に数式
が書いてあったので, r
あれは湯川・朝永のを残しであるんですか ?J とか言うから,そのへんの
しょうもない人が書いたんですよと.
議'
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1
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9年
1
9
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9年4月 初 旬 招 待 状
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5月 京 大 教 授
量子情報:湯j
l
l・朝永の遺り残し
6月3
0白
神戸港出航靖国丸
8月2日ナポリ上陸ローマに
6日発、 7日ベルリン着
25日ハンブルグに退出、靖国丸乗船
9月4日ベルゲン出航
9月 14臼ニューヨーク入港
佐藤文隆
上陵
1
0月 13日サンフランシスコ出航鎌倉丸
1
0月2
8日 横 浜 上 陸
[
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]
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]
[
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e1
] いま,どこの大学も,同窓会組織をつくろうとしています.京大も同窓会組織をつく
ろうというので一所懸命.ちょうど「湯川・朝永展」をやっていますので,卒業生が久しぶりに京
大に行ってこれをみるツアーを本部の社会連携課が計画したのです.それで私が頼まれて,来た人
のツアーガイドをして,基研を見たいという人はここへ連れて来たということ.昨日もだから,湯
川部屋を見せたあと,お年寄りだ、からみんな座ったらここにすわって休憩,そこにコーヒーがあっ
て,飲んでいいもんだと思って飲んだ、ら,遠藤(理佳)さんがやってきて「それはいかんのだ!Jと.
衝撃を受けて心臓でも止まるんじゃないかと心配した,そういうご高齢の方々でしたから.
その夜は懇親会で,乾杯をやった人は 9
3歳,それでも卒業生では 3番目だとか言っていました.
大阪京大同窓会です. 9
3歳の方が京都帝国大学を卒業したのは昭和 1
3年.私は昭和 1
3年生まれ
なのですが,そのときに京都大学を卒業した人が,まだ生きているのですね.
明日の朝はまた,甲南大学の市民大学で,お年寄り向けに話さないといけない.
みなさん今日はお疲れでしょうから.
[
S
l
i
d
e2
] 私と江沢さんと小沼さんが中心で,基研の九後、野尻さん、あと,筑波の宇川氏とか,
阪大の高杉氏とかが入って,展覧会の文章とか写真を,全部つくったので,いまはもう,湯川・朝
永の戦前の話は,誰よりも良く知っているくらいです.今日の話はその一端です.そのうち,僕も
忘れるので.
円
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研究会報告
湯川にとっては,この年 1
9
3
9年が特別だったというのは,みなさんよくご存じだと思います.そ
れを i
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lにちょっと見ますと,まず 4月に S
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y会議の招待状がくる. ヨーロッパで、は連動
していたようで, S
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y会議と一緒に, ドイツ物理学会で講演してほしいとか,スウェーデ、ンかの
ある町でやるヨーロッパの物理の I
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lC
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.の招待状を受け取る.その頃は「物理」は
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l
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y会議とひっついて,その前に講演してほしいというようなことが一
全部一緒です.それが S
緒にきます.
この年に湯川は京大教授になります.この年は,湯川 l
にとっては最高に忙しいものです.
0日にはもうローマに上陸してます.そこから鉄道で動きまして,ベルリ
神戸を発って 6月の 3
ンに行ったとき,ライプツィヒに留学している朝永が会いに来る。 H
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b
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gに会えるかもしれ
e
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b
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gには会えなかった.
ないといって行くのだけれども,夏休みで不在で H
そのうちに,このへんでナチスのヒトラーがポーランドに侵攻いたしまして,第 2次世界大戦が
始まって,中欧の日本人は全部, とにかくヨーロッパを引き上げるということで、行くときの船に
乗って帰ります.
ドイツ留学中の朝永も,一緒に乗って帰ります.最終的に,ヨーロッパのほかの国からもいっぱ
い集めて,これ(ベルゲ、ン)はノルウェーからかな.
行くときは,インド洋を通って行ったのですが,帰りはなぜかアメリカ周りで帰ります.
それで、ニューヨークに着いて,湯川はその後 1カ月,アメリカを縦断旅行します.この時もう,
湯川は物理の世界では特別な人です. 日本でも特別な人でした.朝永は、まだ,ただの人です.で
すので,朝永は同じ船で、ニューヨークまで来るのですが,乗船したまま延々と船に乗って,パナマ
運河を通って帰ります.お金的にもちょっと余裕のある人は.
坂東:お金って.
佐藤:ものすごく金がかかる話ですよね. 1カ月間の滞在だし,予約も何もなく急に行って,いろ
いろなホテルに泊まるのだから.
1
9
3
9年 1
0月 1
3日,日本郵船の
「鎌倉丸 Jはサンフランシスコを
離れ, 1
0月2
8日横浜港に着いた
[
S
l
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d
e3
]
[
S
l
i
d
e3
] 今回の一連の展覧会などの記念行事に触発されて,いろいろな情報が入るのですが,そ
のうちの一つで,野依良治さんが「うちの親父とお袋が,湯川先生と戦前,船で、ずっと 1カ月ほど
一緒に旅行した写真が残っているんだ」と言われたのです. 自分も歳を取ったから,またお母さん
が最近亡くなられたとかで,名古屋の家を引き払ったらしいのです.その時にあるアルバムが出て
きた.それであるとき「親父から湯川秀樹とのことは聞いていたけれども,写真というのは僕も見
たことなかったが,写真が出てきた J とのことで,その写真をいただきました.
[
S
l
i
d
e4
] 野依先生がノーベル賞をもらったのを機に,あの人の出身は灘高なので,灘高で話し
たんだか,中学生か高校生に話したときに使ったパワーポイントを僕のところに送ってきてくれた
んです.だから写真の説明文は私が書いたんじゃなくて,野依さんが神戸で話したとのものです.
円べU
つ山
。
口
「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて
途中ハワイ!こ立ち寄った
左からこ人目 湯 1
1
1秀様博士 (
3
2
才)
三人目 野依金城(:5<:. 28
才)
殴 人 鶴 野依鈴手(母. 2
4
才)
[
S
l
i
d
e4
]
そうでしょう.確かにこれ(左から 2人目)は湯川秀樹です.
この人(左から 3人目)が野依さんのお父さん, ["かねき」と読むらしいのですが.新婚間もない
時期のようです.こっちらが若いお母さん、 24歳.これは昭和 1
4年.その頃,ずいぶんハイカラ
な人がし、たんですね.これはハワイでの写真です.だからサンフランシスコから日本に来るときの
もの.
[
S
l
i
d
e5
] 京大の展覧会ではこの 1枚だけ展示しましたが、ここは船の甲板のようです.これ(右
端)は湯川秀樹,これ(前列右側二人)がお父さん,お母さんです.
行くときも一緒だったらしいのですが,帰路,特にサンフランシスコから横浜に着くま;でのとき
に,非常に親しくなったらしいです.行くときも,神戸で一緒に乗ったので知っていたようです。
野依良治さんから聞いた話ですが.
[
S
l
i
d
e6
] その頃でもハイカラなものですね.鎌倉丸でのパーティとかの写真でしょうね.
[
S
l
i
d
e7
] この集団写真もたいへん面白いです.湯川│と野依がこのへん(左奥)にいますし,奥
さんはちょっと離れています.これなんかは面白いな.ここ(右端奥)に突っ立っているのが,の
ちの社会党委員長,浅沼稲次郎.彼がなぜここにいるのかというのは, さすが、私もまだ調べてい
ないのですが.
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円叫
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研究会報告
鎌倉丸にて. r
晴間丸j 組(同船は椅年6
月初日神戸港発. 8
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2日ナポワ港着.そし
て8
月2
6日ハンブルゲ発. 1
9日後ニューヨーク鷲
右端.湯1
1
1秀樹博士
ニ入宮 野依鈴子,三三入居 回全域
[
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]
鎌倉丸にて,ティーパーティー
[
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]
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。
「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて
鎌倉丸乗船客記念舗を彰
ニJl
H3左から闘入 g 野猿鈴子
四Jl
J
混在から五人罰 野依金城,六人医 渇 J
n秀樹博士
最後列布識に後の社会党委員長・浅沼稲灘防唄える
[
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]
湯川「アメリカ日記 J
ローマから、アメリカ毎日
コロンビア F
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Oppenheimer
,
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,
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Kusaka
,
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セミナー様子
[
S
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]
[
S
l
i
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e8
] この辺で、だんだん今日の物理の話に入っていくんだけれども,湯川はローマに着い
てから様子を記した「アメリカ日記」というのを公表している.特にニューヨークに着いてから
」
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口
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研究会報告
サンフランシスコを発つまでは,毎日,相当のボリュームの内容を日記を書いているのです.それ
を見ると驚かされます.急に S
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l
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y会議がキャンセルになって、旅行スケジュールが滅茶苦茶に
なったのですから,何のアポイントもなくアメリカに行ったわけです. 日本を発っときから,いろ
いろなところに手紙を出して準備した旅行じゃない話です.それでいて,各地の大学を訪問して、
これだけいろいろな人に会うわけです.
コロンピアでは F
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Crane,Neddermyer,Anderson,Oppenheimer,Lawrence,S
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f Kusaka,B
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. どうです
か.これ全部、次の訪問先を次々決めて行ったんです.行った先の学者が次の訪問先に口を利し 1て
くれたのかもしれないが、ともかく自分の滞在予定にこれだけ効率よくアレンジしである。この
とき湯川はまだ 3
2歳です.最初のアポイントメントとりには、船の中で、友だ、ちになった,英語の
達者な商社員とかを使って電話をさせているんです.だ、って初めて外国に行ったときですから.僕
らでも初めて外国に行ったとき電話は特に難しいんですよ.それを全部,アポイントメントを取っ
て,わっと乗り込んで、行って、重要人物に全部会っている.
この大胆不敵な実行力に驚くのもさることながら、要するに世界の物理学者がみんな,無理して
でも,ユカワとはどんな人物か見たかったということ.それだけ名前が轟いていたということです.
みんな都合をつけて,それで湯川と会うのです.このなかには,その頃もう学部長をしているよう
な人間も、若いのもいますけれども,これだけ多くの人聞が会う為に彼の前に出て来てるのです.
そこでどういう会話をしたか,実験の見学をしたか、全部書いてあります.これはぜひみなさん,
読んで、ください.(湯川秀樹著作集(岩波書庖) 7巻 1
5
6
2
1
1頁、この全集は生誕百年記念で 200
7年に再販された).
特にバークレーでの Oppenheimerのときなんて,いっぱい人を集めてセミナーをやっている.
Oppenheimerはこの頃まさに中間子論に興味を持って研究やっていた. Oppenheimerは原爆の父
として戦後直後から超有名になったから,いち物理学者というだけでなく歴史上の重要人物として
いろいろな伝記が書かれている。その中にはこのときに湯川が来た場面を書いたものもある.この
頃は湯川は英語があれなので,湯川が話し始めてもたもたしたら,あとは全部 Oppenheimerが引
き取って,今日の話はこういう話だと話してしまって終わったという. Oppenheimerが主人公の
伝記本ですから,それぐらい頭の回転の早い男た、ったみたいなことを物語る挿話として、湯川のこ
の時の訪問がだしに使われたりしている.
とにかくこういうふうに歴史の残る旅行なわけで,当時の名だたる物理学者と会っているという
ことは世界のユカワに脱皮する重要なものだ、った.
この訪問先の一人が E
i
n
s
t
e
i
nです.そこが今日の私の話の始まりなんだけど, 1
9
3
9年 9月 2
1、
2
2日,ニューヨークから 2回プリンストンに行きます. 2回目はそのままワシントンに行きます.
朝早く, 7時 1
5分に起きて, P
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n
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i
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i
o
nに行き,蓮沼君と一緒にプリンストンに行
く。初めての海外で英語も十分でなし、から,船で、友達になった商社員とか外国になれた連中の助け
をうまく使っているんです.プリンストンに着いて,昼食を済ませて,ファインフォールに行き,
プロフェッサー W
heelerを訪ねると.しばらく待つうちに,昼食から帰ってきた Wheelerが,早
速E
i
n
s
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e
i
n,vonNeumann,Weyl,Wignerに電話をかけてくれた.
なんかもう,わけがわからない程のビッグネームです.想像するに,ナチスによるヨーロツノ効瓦
らの亡命で,これだけの大学者がプリンストン辺りにはコンデンスしていたということなんです
ね.すごいですね.
しかも,これらがみな湯川を見に会うんです.
-386-
「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて J
それで云々かんぬんで,他の大学でもそうだが、けっこう実験装置なども案内されておりますが,
そこは省略.
Wignerは人を出迎えに行ったが, Wheelerは E
i
n
s
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e
i
nの私宅に電話をかけてくれて,すぐ会う
ことになり,ファインフォールから, とにかくマーサストリートの家に行ったと.たいして立派で
もない家の 2階の書斎に適された.そこはなんとか,もう一人客がし、たけれども, 自分のほうが先
で,あいつは待たされたと.
E
i
n
s
t
e
i
n
の風貌は写真で見た通りであるが大分老墳に入ったよう
に見える。 Prof.Okaya
の事や、日本へ来た時の思い出などを聞
く。彼に相対性理論と量子力学との関係を聞くと彼は相変わらず
後者がi
n
∞mpletelydescribedpicturelこ過ぎぬという。例え l
ま
dynamics
からa
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と言う概念を去りp
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を考えると、 s
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l
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wしか得られない、などと語る。何だか遠
い昔の世界へ引戻されたような不思議な気持ちになる。しかしそ
の眼には何ともいえない親しみ深みがある。
(
1
9
3
9年9月2
1日 曇 後 晴
部)
ニューヨークープリンストンの一
若き日に忘れしはず の老荘のよみがえり くるわれを怪しむ
下鴨の家に移りて、 1957年
2004
年 2月発行
[
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]
[
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nの風貌は写真で見た通りで、あるが大分老境に入ったように見える. P
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の事や,日本へ来た時の想い出などを聞く.彼に J.ここが私の今日の話の主題でありますが、湯川が
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nに「相対性理論と量子力学との関係、を聞くと彼は相変わらず後者が i
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wしか得られない,などと語る.何だか遠い昔の世界へ引戻された
ような不思議 な気持ちにな るいここが面 白いところで すね.若い 3
2歳の湯川ですから,まだ量
子力学に文句を言っているような奴がし、るんだと「不思議な気持ち」になったのでしょう.
ここで E
i
n
s
t
e
i
nに質問した「量子力学と相対論」というのは,イ可も場の量子論の発散の困難と
かじゃなくて,ましてや一般相対論とかではないです.あとで言う EPRのことです.物理の作用
が c以上では伝わらないのに,遠隔的に,瞬間的に量子状態が c
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r
r
e
l
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eしているという,あの話
です.相対論というのは, c以上で伝わらないという意味です.
逆に言うと, 後でも触れま すが、湯川は そういう問題 をちゃんと知 っていたとい うことです.
E
i
n
s
t
e
i
nに会ったら,それを聞いてみようと思っていた.
「何だか遠い昔の世界へ引戻されたような不思議な気持ちになる」という表現の裏にある気持ち
は「このおっさんは遅れている J ということで、アインシュタインを哀れんで、馬鹿にしているわ
けです.そういうことでしょう? i
遠い世界に引戻された J.i
遠しリと言ったって,湯川│はまだ
32歳ですよ.湯川,朝永が学部に入るのは 1
9
2
6年です.ちょうど量子力学がカミングアウトする
としづ時代でした.学生として必死に量子力学を学んで、、量子力学を使って必死に世界のフロント
にやって来たのです。そして物理学の神様アインシュタインの前に立ったのです.
しかし, i
しかし J と言っているんだから,これは E
i
n
s
t
e
i
nに哀れみを持って見ているわけです.
「しかしその眼には何ともいえない親しみ深みがある J.遅れてはいるが親しみのあるいい人だ、っ
たと.ちょっとずれているけれども.湯川のこの出会いはその頃の E
i
n
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i
nを d
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eした証言と
しては,第一級のものなんじゃないかと思います.
次の日,またニューヨークのホテノレにいたまま,プリンストンに行きます.この日に Wignerと
Neumannに会います.伏見,中山,角谷君などの噂が出るという.フシミ関数ですかね、伏見さ
J
勺
ウt
o
o
研究会報告
んの名前を, Wigner,Neumannというあたりが知っていたみたいです.
E
i
n
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e
i
nはこのとき, 1
9
3
9年にはすでにこういうふうに物理学主流から外れた状態だったわけ
です.
[
S
l
i
d
e1
0
] そうだったのか,初めて知った、知らなかったと、いう人は,私の本を買って,ちゃ
んと読んでください.
孤独になったアインシュタイン
-ユダヤ人、ナチスドイツ
.無国籍(コスモポリタン)
者として第二次大戦での
科学者と国家
原爆、愛国者ブランク
オッペンハイマ- 1965
『しかしアインシュタインの晩年 25年ほどの問、彼が従った伝統
は彼を誤らせた。それは彼がプリンストンで過ごした時代のことで
あり、悲しいことだがそれは肉絡にしておくべきことではない。彼に
と語っている。
は自分のやり方で考える権利があったJ
・物理学上のずれ
「誤り Jは
量子力学の不承認
り核・素粒子物還を無複した級一理論
原子、核、素粒子物理
への不参加
-家族
2)量子力学へ反対の態度
しかし
1)
は 70年代末のゲージ理論で逆転島j
2
)もEPRのe
n
t
a
n
g
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e
m
e
n
tが、反転した意味で、再興
アインシュタインの論文で最高のサイテーショ
ン!
[
S
l
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e1
1
]
[
S
l
i
d
e1
2
]
[
S
l
i
d
e1
1
]E
i
n
s
t
e
i
nが量子力学に反対していた.もっとも「孤独になった Jのには,僕は三つほ
ど理由があると「孤独になったアインシュタインJ という僕の本に書いてあります。一つは亡命し
て慣れ親しんだドイツ語の付き合いから遠ざけられた。英語はできたようですが,やっぱりストレ
スだ、ったで、しよう。ベルリン時代の友人もなくなったわけだから.こういうナチスドイツにの時代
に巻き込まれた孤独がまずあります.
次には家族問題的にも彼は晩年,非常に孤独です.離婚していて,最初の奥さんとの子どもであ
る長男はアメリカのパークレーに移住していましたけれども,絶対に会わなかった,憎んでいたわ
けですから.離婚したミレーパと次男が,晩年,悲惨な生活で苦労するのですが、欧州大戦であれ
だ、けの社会変動があったわけだから仕方ないともいえるが,それを十分カバーしなかったとして,
長男はアインシュタインを憎んでいたということもあります.
こういう時代に翻弄された「孤独J もあるが、「孤独になったアインシュタイン」というときの
孤独の原因は物理学の学界主流からの「ずれJによる孤立をさしています.アメリカ人の若い人は
誰も彼の回りに来ないわけです.若い人は量子力学を必死で勉強し、就職して,量子力学で、食って
i
n
s
t
e
i
nのところに行ったら, r
お前は,あんなものを信じるのか」と言
し、かないといけないのに, E
われたらどうしようもなし 1から,寄り付きにくいわけでしょ.
[
S
l
i
d
e1
2
] 時代はずーっと下がって 1
9
6
5年、もう自身晩年ですが Oppenheimerがプリンストン
アインシュタインの晩年 2
5年ほどの間,彼が従った伝統は彼を誤ら
研究所のあるセレモニーで, r
せた」と言っている.r
晩年 2
5年」というのはアインシュタインが 5
0歳以後ということなのです.
r
5
0歳以後、もう呆けていたん間違っていたというわけです. r
それは彼がプリンストンで過ごし
た時代のことであり,悲しいことだがそれは内緒にしておくべきことではなしリ.確かに、この当
ermiや H
e
i
s
e
n
b
e
r
gとかで,
時,一般相対論が流行りだす前ですから、物理のヒーローといったら F
E
i
n
s
t
e
i
nというのはなんとなくずれていた.アインシュタインの名は量子力学の「隠れた変数J説
とかと引っ付いていた. r
彼は自分のやり方で考える権利があった j という Oppenheimerの発言は
当時の雰囲気をよく伝えている.
i
n
s
t
e
i
nはずれていたかというと,一つはこれです.なにしろ当時は
具体的にどうしづ意味で, E
素粒子,原子核にあらずば人にあらずみたいな時に,それにそっぽ向いて統一場の理論みたいなこ
- 388-
「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて J
とを言ってる.もっとも、結局はこの Oppenheimerの発言以後十年ほどして,統一場理論がゲー
ジ理論の先覚者だ、ったみたいで,逆転劇になるのですが、それは当時は見えなかった.
誤りの次はやっと本題のこの EPRです.最近の研究評価は論文の引用度数サイテーションでき
まるようだが,いま E
i
n
s
t
e
i
nの論文をサイテーションで評価すると,最高は EPR論文とでるそう
です.だから i
E
i
n
s
t
e
i
nは何をやった人か ?J という間いに対する答えは iEPRの論文を書いた
人J というふうになるんです.昨今のサイテーション主義でいうとこうなる。光子や相対論の論文
はもういちいち引用しないからだろうが,逆に言うと EPRの論文は最近盛んに引用されていると
いう現在進行形なのである.科学史ではない現在の生々しいある種のブームになっているというこ
とです.
1927 コペンハーゲン解釈使うにはOK
無援心ではない
BE
論争:ポーアはアインシュタイン封じ込め係り、カリスマ
“相対論について語るときは彼は不熱心だったが、
量子論については情熱的だった。量子は彼のデモン
であった。ずっと後になって知った話しだが、アイン
シュタインは、友人のオットー・シュテルンに、かつて
こういったことがあった。「私は一般相対論について
よ
り 100倍も量子論について考えたJ。私自身の経
験からも、この言明には別に驚かないと付け加える
ことカf
できる。"
の影響が若い俊英達に感染しないように、
J、メルーンの笛吹き
(33年ナチス政権、 39 大戦)
1935 EPR、シュレーデインガーの猫
(原子分光、 32中性子、 35ユカワ、 38核分裂、 45広島)
1
9
5
7
.
.
.
.
.
.r
多世界J、「宇宙の波動関数 j
隠れた変数、ボーム、ベル不等式、
-1980 アスペ実験、 c
n
t
a
n
g
l
e
m
c
n
t事実
アブラハム・パイス著『神は老槍にして・・・ J
(85)1995- ドイチ工、テレポテーション、ショアのアルゴ
リズム
西島和彦監訳、産業図書
[
S
l
i
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e1
3
]
[
S
l
i
d
e1
4
]
[
S
l
i
d
e1
3
]P
a
i
sが書いた分厚い E
i
n
s
t
e
i
n伝記があります i
相対論について語るときは彼は不熱
心だ、ったが,量子論については情熱的だ、った」と, P
a
i
sがおそるおそる,プリンストンで E
i
n
s
t
e
i
n
に会いに行ったときの印象を書いている.それで「ずっと後になって知った話しだが,アインシュ
タインは,友人のオットー・シュテルン(シュテルン・ゲルラッハのシュテノレン)に,かつてこう
いったことがあった.~私は一般相対論についてより 100 倍も量子論について考えた~.私自身の経
験からも,この言明には別に驚かないと付け加えることができる J.必死になって反対していたと
いう,要するに,不満をちらつと言ったとかじゃなくて,情熱、をかけて反対を考えていたというこ
とです.
[
S
l
i
d
e1
4
] ところで時代をすこし遡って 1
9
2
7年に,ボルタ生誕 2
0
0年とかいう会議があった.
これがコモ湖での夏の学校の始まりなのですが、ムッソリーニの官僚の発案で、この式典があった。
コモ湖ゆかりのボルタに引っかけて,ムッソリーニ政権の権威づ、けも狙って大国際会議を開くので
す.それにたくさん物理学者が集まった機会に, Bohrは H
e
i
s
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b
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r
g,S
c
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r
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i
n
g
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r,D
i
r
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c,Born,
J
o
r
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a
nなどの量子力学理論はあれでいいんだという手打ち式するんです. E
i
n
s
t
a
i
nもそこに招待
されてしゃべることになっていたけど,もう当時は、ナチスからのアインシュタイン攻撃は実力行
使まで、あって、身に不安を感じて出席しなかった.
その直後に今度は S
o
l
v
e
y会議があって、 E
i
n
s
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e
i
nも出席し、そこで Bohrと激突した。これが
B
o
h
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-E
i
n
s
t
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i
n論争の発端ですが、あの論争を僕は, Bohrが若い人間に E
i
n
s
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i
nの f
u
n
d
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m
e
n
t
a
l
病が伝搬しないように,同世代の Bohrが E
i
n
s
t
e
i
nのガス抜きをやったのだと思っています. Bohr
が封じ込めて若い人に影響を与えないようにした.だからこれは学術政策上の一種の思想善導策で
あったと僕は最近言っています.その Bohrの思想、善導策はある意味で成功して,量子力学は原子,
分子,そのうち原子核,ニュートロン、中間子と,順調にスタートしたのです.
そういう洋々たる新物理学 の台頭の片隅でこういうも のがあるわけです.いわゆ る E
i
n
s
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e
i
n
Gd
n
δ
つU
研究会報告
7年、会ったこと
7
9
し 1う論文です.みんなユダヤ人で、す.一番若い Rosenには 1
nと
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R
y
k
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l
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P
nは首を縦に振ったといわれていま
i
e
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s
n
i
yが原稿を書いて, E
k
s
l
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がある。 Rosenが言い出して, P
す.この経過は,町田(茂)さんが訳している、アーサー・ファイン著『シェイキーゲーム』という本
r
e
g
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r
h
c
rはイギリスに亡命した直後ですが,すぐに S
e
g
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るd
r
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c
に詳しい話が出ています.当時、 S
r書簡というのは,何通も残っていて,
e
g
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凶d
h
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S
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i
nに手紙をよこすのです.その E
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がE
dに,その話
f
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w
r
u
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いわゆるネコの話というのは,そのときの一つなので、す.その後 rN
yが WNewYorkTimes~ へ Einstein が
k
s
l
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o
シェイキーゲーム』によると、そのとき P
が載った.W
量子力学は間違いだと発表したと新聞記者に告げたので, WNewYorkTimes~ の一面を飾ったことが
n
i
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-E
r
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yと話をしなくなったらしい. S
k
s
l
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o
nは P
i
e
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s
n
i
あったらしい.それからは E
交換書簡、面白いものだが、いずれにしろ,そうしづ話は物理学全体の話にはならなかったので、す.
ところで、最近,坂東さんに iEPRを勉強してる」とか言ったら、「それをやったら就職できま
すかJって聞かれたとか言ってたけど、なんとなく量子情報とか言うと,就職できるようなムード
危ない問題Jが物理学から離れた別のところで一種の流行になって
になっている。いつの間にか, i
いる.東大の物理教室に女性教員が一人いますけれども,分野的にはここの人です.(佐藤)勝君が
おるから思い出したが、甲南大学での話です.この前の 3月で私が甲南大学も定年だというので、
経営学部の教授の方が私に会いたいとか言ってやって来られた。息子さんが東大の物理にいて、大
学院に行きたいと言ってる.それで「佐藤勝彦先生のところなどに行けばいいと思っていたんだけ
ども,なんとある女性の助教授のところに行くと言う J.
佐藤勝:村尾さんね.
「その人の研究室に行くとか言っているが、見当がつかないその研究分野は大丈夫なんですか ?J
と聞きに来られたのです.女性問題,お茶の水出で,東大出じゃないという権威主義、いろいろな
ものが混じっているんですが,馴染みのない研究分野への不安が第一です。新参の分野ということ
も絡んだ、難しい人生相談です。 EPRはこの様に,非常に生々しい話です.ともかく、それで,息
子さんは彼女のところに行ったみたいですね.僕はどこかで村尾さんに会ったときに聞いたら,そ
う言っていました.
0年前後というのは,一度,量子力学の基礎が話題になった時期なのです.プリンスト
6
9
この 1
ittと Wheelerはメトリックを変数とする
ンでは,宇宙の波動関数というのが研究された. DeW
r方程式に対応するものを書いて,宇宙の波動関数がしたがう Wheeler-DeWitt方程式
e
g
n
i
るd
r
h
c
S
をだした.
その波動関数の解釈問題が起こった.宇宙には外部がないわけです.観測者としづ外部がないと
きの波動関数の解釈という問題である.観測者がおったら,そいつも宇宙にいれんとし 1かんのだか
tとしづ学生が,いわゆる多世界
t
e
r
e
v
lな問題が起きた。それで E
a
u
t
p
e
c
n
o
ら,外部がないという c
eして,単行本を出
g
a
r
u
o
c
n
heelerと DeWittは後にたいへん e
解釈というのを言うわけです. W
heeler
したりしています.だけどさすがにその頃は,そいつは物理の学界で、は生きられなくて, W
悦はその後,国防省に行って,ソ連向きのミサイルのソフトウェア
e
r
e
v
の最近の伝記を読むと, E
は,だいたい彼が書いたんだと書いています.量子力学に異を唱えるものはまともに生きられない
時代でした.
当時はさらにボーム理論とかベルの不等式とかも出された量子力学の基礎がちょっと話題になっ
た,詳細は省略ですが.
ちょうどその頃,僕は学部生でした.量子力学研究会とかしづのと 4回生で、やっていて,僕と高
田君がそこへ出ていた記憶がある. Bohrをドイツ語の海賊版で読んだことがあります.
U
ハU
ハ円弓U
同
「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて
1
9
5
7E
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アインシュタインも信じられなかった「不思議 j
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9
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不思議を使引のが技術
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」
ハイテクで操れる時代
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量子計算、量子通信、量子暗号、-
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h,
many-world=
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21世紀のテクノ口ジー
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-微細加工の進歩
デコヒレーンスの抑制
単光子、単スピン、単原子レベル、メゾ状
2004 atom
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をピット情報のせる
・多ピットヘ
∞
2 17
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J
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6
J
[
S
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i
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5
] 年表的にはこうですね. この 1
9
6
0年代の初め、このあたりになると,最近,量子情
報理論で話題の仕事も登場する. しかし物理の人はあんまり知りませんね. EPRの問題提起をう
けた h
iddenv
a
r
i
a
b
l
eの可能性の考察の中で B
e
l
lの不等式というのが提案される.そが 1
9
8
0年前
後にレーザー技術の発達で検証実験ができるようになり、 A
s
p
e
c
tというのは実験屋が EPRの反論
を否定するかたちの結論をだす.
というので, E
i
n
s
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e
i
nの不満を解消するような h
i
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a
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et
h
e
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r
yは,アウトになった f
E
i
n
s
t
e
i
nさん,残念でした」という話なんですが, EPR論文がすごし 1サイテーションを稼いでいるとい
うことは、そこで終わらないところが根源病のすごいところですね.実験によって「はい E
i
n
s
t
e
i
n
は間違っていました、一巻の終わり」とはなっていないのです.
いまの量子情報の専門家というのは,確かに就職はいいですね.もともと NTTの研究所にいて,
その後は総研大学の教授かになって,つい最近,阪大の基礎工の教授になった、井元さんという人
を知っている.このようにメジャーな大学へ進出してこれるということは分野に勢いがあるという
ことなんでしょうね.井元さんと梅田で飲んだこともあり、いろいろと量子情報業界のことを聞く
んですが.
EPRというのは量子力学に反対した論文だといいました。ところが,いまの量子情報とか量子
通信とかで勢いのある連中は、引用はするが、 EPR論文は読んでない.だから量子情報の世界で
は,あれは e
n
t
a
n
g
l
e
m
e
n
tc
o
r
r
e
l
a
t
i
o
nを提案した論文だというふうに,ポジティブにみんな,捉え
ているらしいのです f
そうだったんですか,あれは量子力学を反対していたんですか」と.
いずれにしろ, E
i
n
s
t
e
i
nはこんなことはあり得なし、から,量子力学が間違っているといったが、
実験的には E
i
n
s
t
e
i
nの期待に反して「自然はあり 得ない」性質をもってること が確認された。提
案したと言えば提案したわけですが、賭けには負けた.
だけどそんな重要なこととして 1
9
8
0年頃に A
s
p
e
c
t達の実験が,僕らの耳に,すなわち僕ら正統
派物理学者の世界で認識されたでしょうか.聞いていても,たいした話じゃなかったんでしょうね.
ところが冷戦崩壊後、急に正統物理が景気が悪くなったあたりと連動して,このへん (
1
9
9
3年)
から急に量子計算とかいう言葉を聞くようになります.因数分解の S
horの a
l
g
o
r
i
t
h
mとか,活気
がでたら,通産省でプロジェクトを立ち上げたりして, とにかくお金が出るようになる.
この D
eutschという,このへんはまだ物理屋のほうの流れです. Shorとかは情報の方ですよね。
技術というのは「不思議を制御 Jすることで、「不思議だ!J といって悩む物理学者とは違うんで
すね.
藤井:これは単に a
l
g
o
r
i
t
h
mを言っただけですか?
U
τIム
吋
ハ丹、υ
研究会報告
佐藤:当たり前です.そんなことも知らないようじゃ,だから物理学者はだめだと言われるんです.
0ピットとか何百ピットまでし、か
0
それで、実際にハードウェアのほうが,こう.これがなにしろ 1
なければ,いまの計算機にはいかないんだから.
nも信じられなかった不思議で,不思議だなと言っ
i
e
t
s
n
i
] とにかく,そういうふうに E
6
e1
d
i
l
S
[
ているような物理学者ね.不思議なら使えばいいじゃなし、かというのがテクノロジー.そうでしょ
う? 電気なんて,僕らは慣れているけど,それは不思議だったと思うね.何もないのに伝わって
くるとか,電磁波の影響は健康にあれだとか.そういうふうになって,それで、ハイテクで,ここは
物理です.このへんのハイテクノロジーの,いわゆる物性のほうの物理の進歩がなきゃ,実現でき
ないんだけれども,もう先の先をいっているわけです.量子計算の理論というやつは.それをこう
いうものだと言われて,お金は先物買いで出ているわけです.
もちろん,一番いまご質問があったように,ハードウェアをつくるのはとにかく大変で,だけど
何と言うか,主従関係が変わっちゃったわけでしょう.なにしろ量子計算の理論屋みたいな人が,
ぱっと,こんなことが可能だという理論、アルゴリズムといってもいい、をだす、そしてそれを実
現するハードウェアをつくれないのは物理屋がだめだからと言われる立場になる.命令する主従関
係が変わっちゃったわけだから,おまえらもっと頑張れと,こんないいスキームがワークしないの
はお前たちのせいだと.実験の動機での主従逆転といえる.
7年夏ボルタ会議
2
9
1
xNolEPR 量子力学の謎
e
d
n
nl
i
e
t
s
n
i
E
ポーア量子力学完成宣言
秋ソルペ一会議アインシュタイン異論、ポーアが封じ込め、
ま実在の記述に
状態ベクトル(波動関数)I
で手打ち
「思想善導策 J
完全か?
)
0
3
9
1
ポーア・アインシュタイン論争かを式“棒式市場揮のトピックス《ベ現在〉
]
8
e1
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i
l
S
[
]
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e1
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i
l
S
[
n論争から,いまや株式市場のトピックスへ, こうなっちゃった
i
e
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s
n
i
-E
r
h
o
] だから B
8
e1
d
i
l
S
[
んです.
-Bohrの.この頃,煙草がなければ,ああいう論争というのはなかったんじゃな
n
i
e
t
s
n
i
これが E
いかと思いますけれども もうもうとしてやっていたんだと思います.
これ[状態ベクトル(波動関数)は実在の記述に完全か]が EPRの論文の表題です.
] 湯川,朝永がこういう量子力学基礎問題にどういう態度を取っていたか. さっきの
9
e1
d
i
l
S
[
Bohr思想、善導策が功を奏して,だいたい量子力学を使って物質世界を探求する物理が急進展するわ
けだから,湯川も忙しかったわけだし,湯川・朝永・坂田というホットディスカッションで忙しい.
戦争中,東京爆撃、終戦直後、研究交流が途絶えた時期,両方とも量子力学の基礎に沈潜して深
光子の裁判」とかいうものも,この中に全部あ
く考えていますね.書いたものはこのへんとか, r
自然」の連載)は,ずいぶん長い連載ものです. EPRもちゃんと論文
ります.この湯川のこれ
u
r
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n
i
るd
r
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c
nと略さないで書いて,論じている.それから S
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s
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R
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l
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P
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s
n
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をサイトして, E
rして,単にお話的ではなくて書
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dの元論文をちゃんと r
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h
c
s
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w
r
u
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のネコという話も, WN
いています.
例えばこれが湯川の 3番目が,ちょっと前の論調と違って, 自分でも違うという.いまで言うと,
U
同
口
ヮ
“
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「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて J
情報学的な発想、に移っていると思われます.
liltrillJ
‘
作曲岨仲
m
“明快
fs刷 工
S立
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=仙川山町
引
一
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LU、 そ れ ら の い り そ お 究 開 削 指 内 議 と い う
帆叶H中 的 記 者 な
h い主う寸ある,これにつ、℃はさ仏引に此師ぞ晶じ
省は従来事記tされてい 怖
Z あるが、持日割円九唱に閣するば
ようはもの寝て舟分泣衡して Aゐ且 RVか
たいと思え
6 人間的議の一-界
-RU人 三 惨 禍
しよう・主にはまず‘ぃ
品るさいてらう
於 r 主虫剤事。解釈とど句
74y 庄 のt
問副長
zaq
ty ZZE
勢認
C 止し雪
bぞニで究段、
JE
之
2aJか士ているとする e恥ど心地ぞ内仲間川ヂ岨府軍セ欄世占19
22
242 、
、、ーと
盟、、一哨
衡
平
一
、
諮問
,
=
一浅町
戸デ回句品開
一
楓一みしてみ孟誤あえ二時幕内中にあろ-誌の誕の・雪-世円程
昨モ/長田し
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・ Et の 捌 龍 司 法 え る す 単 品 に ほ と ん 主 ん
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2・ ; 時 計 内 削 窓 は 引 段
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]
島 z J h v i M一 と が で
「量子力学的世界観Jl9
4
9年
h ろ吋旋
b さ︿守煮るか町、掛川悦円四世 v仲
ke令臨時的民問{iいく凡で J小
朝永
一お警怠
41
.43年
す 22M
「観測の理論 I
、広田」
「自然 J
1
9
4
7年 11、4
8年 3,7月号
ι
湯川
114・ ‘
孤立・沈潜識の Y
T
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t 守的低札ιHドて‘人叫が開国するよぽとにかかh h
門担閏内世化はいくらで 小勧角︽一できるはず
一、ぷ的に会化Lてゆ
てむ律ι開 立 体 岡 山 ペ 泣 か 変 化 し 、 支 ら の 来 芳 明 の 師 法 叫 民 同 9 7
'芯、.a=,、,,骨
'tz “元‘司ろえ侭 P&vh之 友 少'm‘=‘ まき 2
戦中、終戦車後
[
S
l
i
d
e2
0
]
[
S
l
i
d
e2
0
] 終わりのほうなのですが, i
人間的立場の二重性」という項で面白い議論をしている.
こういうのはこれ以上説明する時間もなし、から,まだまだあるのだろうと思います.ぜひお読みく
ださい.
で,こんな絵が描いてあります.ここでちょっと,この前までの S
c
h
r
o
d
i
n
g
e
rのネコの話と, EPR
の議論,それからもともとの 2スリットから始まって,云々かんぬんというものの, トーンがここ
で、変わって,要するに「観測」というよりは,人間の情報の処理の仕方みたいなことに話がおよぶ
のです.だからこういう量子力学的状態,熱力学をもってして,議論しているわけですが, i
測定値
を知らぬ観測」とか「測定値を知る観測 J とかを区別して論じたりしています.興味があったら,
ぜひ読んでください.
「量子力学雑感」
量子力学の 3要素
・
1
9
5
7年 雪 解 け Fockー >Bohr
A)ブランク定数 h r
作用」に最小量子
1900 ブランク黒体
1905 アインシュタイン光子、比熱
1911 ポーア水素原子
ソ連公認
• Bohm,V
i
g
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E
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t,B
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l
l、Wheeler,DeWitt
坂田「量子力学の解釈をめぐって一肝
心なのは解釈することではなく、変革
することである J
B)状態ベクトル+作用素:ヒルベルト空間
25-27 ハイゼンベルグ、シュレーデインガ一、デイラッ
1
9
9
7年
「科学 J(岩波)1
9
5
9年
ク
青土宇土
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27 コベンハーゲン解釈
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1
] 戦争が終わって 2,3年すると,湯川,朝永は,また忙しくなります.
さっきの,僕が学部の 3,4年生だ、った 1
9
5
8、 9年頃,ちょっとした量子力学ブームがありまし
た.僕が覚えているのは,基研に V
i
g
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tという, ドブロイの弟子だとかというのがフランスから来
ていて,それが,いまで言う Bohm流のというか,ああいう実在的な理論をいってた,僕も聞いた
ことがありますが,それから現在残っているのだと E
v
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r
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tの多世界とか、 B
e
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lの不等式とか,全
部1
9
6
0年代プラスマイナス 2、3年のあたりで,ちょっと国際的に量子力学ブームがあるのです.
それがなぜその時期かというのは,今日は時聞がないのですが,スターリン死後の冷戦の雪解け
で,ソ連の科学教育の態度が変わったとか, Fockと Bohrが会って,量子力学実証主義哲学批判と
丹、U
Gu
q
u
研究会報告
いうのをないことにした とかいろいろ面白い話もある.
ソ連にも玄人的にはみな量子力学で仕事していたわけだが,哲学的には,あれはマッハ主義だ、と
いって批判していた。しかし現実の成功でその主張にも無理が崇っていた。それで、スターリン後
の雪解けの流れの中で、ソ連の大御所 F
ockが登場して批判打ち止めを宣言した。それに連動して,
フランスの左翼などが,急に量子力学を再び論ずるみたいなことがあったりした。その辺りのこと
は私の「量子力学のイデオロギーJ をぜひお読みください。
あの頃,岩波の雑誌『科学』が量子力学の特集をしたことがある。圏内の物理学者の提案でなく,
外国の文献を見て世界をみている人の提案だと思う.物理学を研究してる人ではない.僕はそのと
きの『科学』を買っていまで、も持っています.
そこで坂田昌ーが登場します 1
量子力学の解釈をめぐって J.これは関心もないのに頼まれて書
いたもののようである,岩波の編集部から,世界のあちこちで量子力学がブームのようだけど、と
言われて。明らかに坂田さんは苛立っている.なぜそんなことをいま頃言うのか.肝心なのは…,
これはちゃんと副題ですよ,副題のほうが長いけど.1
先生,なんか書いてくださしリと言われて,
むっときたのでしょう.で「肝心なのは解釈することではなく,変革することである」と高らかに
宣言する.
要するに「坂田は極めて明快にJ,(これは私のさっきの本),1
問題を捉えていた.唯物弁証論か
ら見て,批判されるべきは vonNeumannが述べた二つの…,一つは 対象と測定器の境界,それ
からもう一つは,隠れた変数非存在証明の根底にある.これは実証主義の誤りで J もちろん坂田
から言わせると. 1
肝心なことは,解釈することではなく,変革することである」と盛んに言ってい
ます.
物理学では、物質世界の解明が,原子,原子核,素粒子と,着々と進歩するにしたがって,量子
力学も変わっていくかもしれないという立場を書いている.そのなかで,武谷三段階の実証が重要
になった. E
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n
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nのように,理論が完全かどうかなどにこだわるのは意味がない.議論の枠組み
よりも,ハミルトニアンをどう実践的に書くかが問題である.そこで,新しい実体,隠れた変数が
発見されたり,そして量子力学の次にくるものへと発展していくのも当然で,そういう方向だか
ら,そういう人が何とかをやっていけば ひとりでに o
vercomeするものだと.コペンハーゲ、ン精
神は,いまや保守反動のコベンハーゲ、ンの霧で、あると.そういう,明らかにこの文章は苛立って書
いているのです.
学生だった僕も物理学の「不良」になりかけていたわけですが、坂田はそういう不良たちに渇を
いれたのである。坂田こそ思想善導の恩人ということです。
要するに, 1
坂田の文章は,そこが物理の主戦場ではないと言いたいのである.少なくとも佐藤
(私)は,物理帝国主義の謡歌に心酔していたわけだから, DNA発見に象徴されるような,広い意
味での原子物理学の他の科学への領域に甚大な影響を,そして原子力,電子工学というのを J,輝
く言葉でしたよね,この両方とも 1
その技術の無限の可能性,そして何よりも知的世界は,いまや
物理学を除いて語れないとしサ優位性を実感していたJ と.
「私も物理学が世界を変える J,武谷三男の「物理学が世界を変える」としづ本があったのです.
「としづ社会的な意気に燃えて大学に進んだJ と.云々かんぬんです.
これは僕の文章ですが,この物理の絶頂期ですよね, 1
1
9
5
0年代, 60年代の時期に,この新時代
を築いた理論に傷があるなどというのは流行るはずがないし,坂田が位置付けたように,量子力学
の解釈問題などは,素粒子の未知の物質の領域に挑む実践のなかで提起されるべきもので,光や原
子や原子・分子の基礎として 帝国の反映を支えている量子力学の考え方に,もやもやしたものが
あるなどと,愚痴を言うやつは,単に勉強が足りないか,思想教育が足りないかJ.そういう時代
だ、ったと思います. 1960年代初めというのは.本当にそうだったと思います.
A 斗企
qJ
ハHu
「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて J
時間がきたのでもう終わらないといけないですね、僕は最近,量子力学の文章をいっぱい書いて
いますのでそれらを見てください.
状態ベクトル
h 有限作用量子
YT
-時空上のものでない
-離散的、デジタル、・・・・・
光子、角運動整数倍、離散的エネルギー
状態、エネルギー・ギャップ、....
状態間の遷移?
多体問題一多時間理論
場一超多時間理論
・重ね合わせ 干渉 経路積分
.表現の多様性:基底ベクトJ
レ
・複合系テンソル基底 ピット情報のストリング
.作用素、変化はユニタリ一変換
a
途中なし、平均寿命、確率
1917年アインシュタインA
.B
・時空にあるとは時空と作用している
単一過程での確率
(集合に伴う確率でなく)
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3
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[
S
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4
]
[
S
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4
] 初期の湯川,朝永の量子力学を勉強してきて多体問題,場の量子論になって、はっと
驚いたと両方とも書いている.それはいわゆる波動関数というのは,四次元時空上のものじゃな
いことです.水素原子をやっていると, 1個の電子だからわからないが, 2電子になると急に多次
元となり、相対論的にやろうとすると多時間となる.だからいわゆる配位空間上のもので、あって,
実空間上のものでないというのに彼らが気付いて,はっとするという,それで湯川は依然として
伯 尚d
ing
訂波動関数を時空上のもので戻そうとしたし、朝永は多時間理論,超多時間理論へと進
んだ.
EPR
論文
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]E
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nの量子力学への不満は二つの言葉で、表現される。そのうち確率解釈はまだ許
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nの 1917年
せるんです.だいたい量子力学に最初に確率という考え方を持ち込んだのは, E
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nの A,B というやつです.
の論文です.これは atomの l
ファンデ、ノレベルデ、ン編集の量子力学のソースブックという、歴史上,有名な論文を集めた本があ
ります.これはプランクから始まるのではなくて,いわゆる S
hrodinger,Heisenbergの量子力学
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nをどこに取るかということですから、プランクじゃないですし Bohrも何も登場しない.
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nの論文です.それは確率の
ファンデ、ルベノレデ、ンが最初に持ってきているのは 1917年の E
eisenbergマトリックス力学にいくのです.そういう意
導入です.その後にクラマースがあって, H
味で,確率というのは E
i
n
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i
nからはじまる. 1917年論文というのは,去年の物理年の講演で私
U
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同
ハ丹、υ
研究会報告
があちこちで言ったように, Einsteinと太陽電池とか, Einsteinとレーザーとかを結び付けるとき
のあの論文です.
[
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] こういうものです.
シュレーデインガーの猫
マクロ(古典)的に区別つく性質との相関
遠隔相関
原子レベル
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EPR
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シュレーデインガーの猫
コ [a(t)1上)1生)+b(t)1下)1死)]
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坂東さんから,こんな話をしろということで.この話で言うと,この話は一つ,面白いんだけど,
時間なのでもうなしでいきます.
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entanglement もつれ、絡み合い、
異なったマクロ状態の重ね合わせ
捨てられた情報の行き場
-測定と遠隔相関
-遅延選択
現象そのものでなく「注目する J
相関
「ありのまま」でない
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往復書簡、猫論文
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+
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←)1-z)l+x)ー l
→)1-z)l-x)]
測定無しに世界が分岐
多世界解釈
-測定の効果が遠隔地点にどう及ぶ
測定=出会い
-遠隔地には時間がかかる(???)
測定でひっからなかった世界の処理「猫の処理J
清婦局的問題
物質、エネルギー保存
情報の保存
熱=散逸=無管理
相関情報の散逸
無くなりはしないことのトラブル
-決まってることを記述できないのは不完全
相関情報の無管理
廃棄物、管理漏れ
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「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて J
坂東:もういっぺんやってもらわないといけない.
A,
Bの世界線
同時刻の相対性
B 因果的に結びついていないから
A
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運動観測者の同時刻
i返る時空点での波動関数の
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棒の両端の世界線
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時
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“空間的"領績では同時は相対的
棒の運動と共に運
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λ),
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λ),
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5
] 要するに,ものになるかどうかわからないけれども,最近とにかく LosAlamosのプ
レプリントサーバーなどを見てると,量子力学ものの論 文がすごい数ですね.たいていは量子計
算,量子暗号とかのテクノロジ一志向ですが、刺激されて物理学での根源病的問し、かけも混じって
いる。ブラックホールのエントロピーとかで関連する課題が研究されていたので宇宙論屋だ、った人
間も食い詰めてか、そういう世界に移った人間もいる。
とにかくお金が出ているわけです.あれこそハードウェアまでし 1かなければ, 全然意味がないと
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「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて J
思うんだけれども,もちろんハードウェアの開発も盛ん になったし,理論屋もわっと増えます.韓
国なんかすごいです.あまり日本人でその分野で有名な 人はいないけど,韓国人はいます.
量子力学は何の理論か?
現象そものというより解析方法
hなしの量子力学
MKS実体
デジタルにするためのもの
もともとデジタルな情報なら不要
.状態ベクトルでの情報操作の理論
扱うもの整数、ピット、 qビット
絡み合い操作と検索(測定)(
π パル
-物理屋「起こった、起こらない」に拘る
・情報屋「どうみるか J うまい見方、うまい
とは意味(秩序)・関心を引き出す
・物理屋「客観的でない! !J
・情報屋「捨てるべきものは捨てて・・・ J
.物理屋「ありのまま・・・」
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ありのまま Jとわ? 人間とは?
佐藤時i
ま、量子力学とは?J
(別冊数理科学量子
の新世紀、 2006・
4)、f
量子力学は何の理論か J
(現代思想(膏土社 )2005・
10)、「時間と量子力
学J(パリティー、 2005・
2)
[
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5
]
[
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6
]
物理学者を量子力学は守備範囲であり全部自分のところ で手なずけ,生みだしたものは全部知っ
ていると思っていたのに
知らない聞に正統物理の連中が知らないことで食っている人聞がわっと
増えている.戦中、終戦直後の湯川,朝永が心が静かだ ったときに,これは面白いと関心をもった
が思ったけれども, 1
9
5
0年代の物理帝国主義の膨張で忙しかったですからね,彼 らは遣り残しに
なった課題であるといえる。僕ら子供たちは忙しい親父 の姿しか知らずに来たのかも知れない.
[
S
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6
] 最近,急に私は円量子力学の佐藤"という感じになっている.宇宙じゃなくて。数理科
学別冊で『量子の新世紀』がでたが巻頭は私が書いている。その表題の「し 1ま,量子力学とは ?J
というのの、「し、ま j というのは,要するに量子情報とかで盛り上がっている「し 1まJ という意味
です.量子力学とは何だろう?これは、もちろん量子力学は物質の科学のツールとして発見されそ
こで大活躍した理論であるが、それどまりのものだろうか?という問題提起である。もっと広い意
味での情報処理的な理論なのかということです. r
量子力学は何の理論か ?J という問し 1かけです.
もうちょっと各論的に言うと 「時間と量子力学」 力学時間と認識順序としての時間、こういう議
論は最近廃れているが重要と思う。
イヴ、エント情報聞の関係を扱う
場の量子理論での運動
.FAX落語
-部分系(変数)は皆対等
・部分系聞の相関情報記述
.イヴェントは確率事象
・確率的相関情報
・状態ベクト J
レはこの記述のための道具
チヱイン庖のお歳暮・お中元
物が行かなくても、情報あれば再現可
-時空の各点の「もの(真空 )Jあり、その励起
情報が次々送られていく
電光掲示板、液品・プラズマディスプレイ一、
[
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1
] 年もとってもう残り少ないとなると,勉強したいことが いっぱい出てきます。ものす
ごく多いです.いままで研究してきたことなんかもういいですよ,もう知っているから.ともかく
次々と興味が発散しちゃって,ちゃんとレポートを書いて,少しは次の本を買うインカムを得なきゃ
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研究会報告
いかんですよね.最近は, Amazonができてから,英語の本をどんどん買い易くなって,ついお金
を使いすぎて困る.英語力がすごくつきましたが.一昨年は Oppenheimerの生誕 1
0
0年で,さす
がに伝記の新出版がし、っぱいあり、買い漁って大分浪費した(その後「異色と意外の科学者列伝」
(岩波書庖)を出して一部資金回収).
測定??
系情報への問いの発し方
・特別な部分系との作用
・マクロ
・複雑
・環境
.記憶
デコヒーレンス
検出器創発
・量子時空
・s
を0が測定、 Sはどの状態か (AかBか)7
・sの状態 sとOの状態sはどう相関しているか?
.s+oを0‘が測定、どう相関?
・相対記述 。に対して Sは・・ヘ Sに対し0は
・
・
・s
の絶対状態は語らない、他とのからみを語る
•u
で変化した部分だけを語り全体は語らない
.有限、デジタル、 yes-no情報の集積、
・意識
-脳
[
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]
教育課程諜『中等教育資料 J
2006・
9 巻頭言
白川英樹
色彩の哲学、心理
風景、風土
ニュートンvsゲーテ、マッハ
「科学の面白さを教えるのは誰
文化論、他者一国民国家
かJ
見え方、気候変動、雷の科学、宇宙天気、太陽一 CR、原子と光
JEM-EUSO GZK I
S
S 理研
きつず光科学館ふおとん
名誉館長
[
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[
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2
]
1
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0年代中ごろに日本の AGASAで、の大空気シャワー観測でいわゆる最高エネルギ一宇宙線問
題に火がついて以後、この実験に関係している。いまは JAXAの I
S
Sで観測する理研のチームを
支援している。その実験装置の話から環境物理に急に傾斜しています。甲南大学では環境物理とい
う講義もやっていました。宇宙天気予報というのを知ってますか.メルマガに登録すると,太陽活
動が激しい時にメールが入るのです.いまは太陽風がどっち方向に吹いているとか、アメリカのサ
イトに行くと, 15分くらい前の X線太陽がオンタイムの映像で見れる.すごい時代ですよね. IT
時代と言うのは.
気候の長期変動はいまや人類の最大の問題ですが、気候変動の過去の来歴と宇宙線変動との相関
が話題である。いまは SCIENCEと NATUREを個人購読しているから、そうしづ話題の記事を毎
週見て、インターネットでアクセスして勉強していたら時聞がいくらあっても足りない。宇宙物理
で、培った力があるとこうしづ分野のは大抵見当がつく。宇宙線と雷の関係とかも面白いです. どこ
かで金を出して呼んでくれたら,集中講義しますけど.
[
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2
] 何でも人に聴かせるには権威に頼るのがよい.最近,文科省の「未履修」とか,あれ
を担当している課でしょうね,その課が教育委員会と教師用に出している『中等教育資料』としづ
-400-
「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて J
月刊誌がある.今年の 9月号に白川英樹さんが「科学の面白さを教えるのは誰かJ という巻頭言を
書いておられるが、なんとそこに「佐藤文隆は」と書いてある.この「雲はなぜ落ちてこないのか」
(岩波書庖)の話を書いてくれている。もともとこの題は白川さんとある場で一緒だ、ったときのご
発言に触発されたものであるが、「私が一度答えを書いてみますよ」といってたものだ。教師たち
にこのように努力せよと諭している。皆さんは、なぜ落ちないのだと答えますか? 明日午前に,
実は甲南大学でこの話をします.さる 1月に小柴さんと武田暁さんと一緒に,富山市へ行って,平
成基礎科学財団の高校生講座でもこの話をした.あらかじめ申し込んだ高校生だからみんなものす
ごく熱心なでした.休憩挟んで全体で 4時間ぐらいやるのです.
そうしたら次の日の新聞の富山版みたいなところには, r
佐藤教授、雲はなぜ落ちてこないのか
についての最新理論」と.要するにみんな聞いたことがないんです、こうしづ話は.
「基礎」物理の効用
うそを教えない工夫
佐藤「科学者の将来 J(岩波)
-大学の物理教育
• Planck100ある光景
・発展途上国型?
2001.3
・水素原子 基底状態
・電子は回っていない! !
・遠心力=引力で納得を傷つけたくない
・教育 人づくり
・独立法人 お金をもっ
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d 3兆円
法人と国
.うそは泥棒のはじまり
・長岡モデル
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] まず,基礎の物理学者,世の中の役に立たない面白い話をやっている人は,せめても
証として嘘をついてはいけないと思います.カミオカンデのデータ処理も嘘をつかないようにしよ
うというふうにやっていると言います.そういう気持ちで、日本物理学会の「大学の物理教育」と
いう雑誌に「嘘を教えない工夫J としづ文章を書きましたがぜんぜ、ん反応がなかったのは残念で
す.物理学者はよってたかつて嘘をついているわけです.水素原子の基底状態では電子は回転運動
してません.だって Lニ Oですから.なのに長岡半太郎のモデ、ノレをた、して,電気力と遠心力がつり
あって回っていると言い,多くの人がそれで蹄に落ちるのです. しかしこれは編しです.遠心力は
ないのに,なぜ電子は落ちないのかという真理を誰も言わないわけです.嘘は泥棒の始まりと言う
ように、いったん落ちるとどこまでも落ちる. くどいと思うでしょうが、これは知識の本質に絡み
ます.ぜひ読んでください.
よってたかって嘘をついている.これは確かに,そうでも言わないと誰も教えられない.どうし
ていいかわからないから嘘を.化学は賢いですね.僕もどこかの高校教科書の編集とかをやってい
るから詳しいんだけど,化学では雲と言ってごまかすわけです.雲を掴むような話だけど明確な嘘
ではない.物理は立ち入って嘘をついている.誰か工夫を、と呼びかけたが、誰も反応がない.僕
はやっぱり,物理学者はだめだと思う.
これで終わりだと思います.もうこんな機会はないと思うので、もうちょっとしゃべらせてくだ
さし¥
[
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4
]
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基礎」というものの意味も、物理の物(もの)の意味も、もっと深く考えてみる必
要が現在ある.このへんことは僕は『科学者の将来』という本で論じました.例えば、「物」とい
う漢語と、平安時代の「もののけ」とかいうときの和語の「もの Jは相当に違う.だから和語と漢
語との意味の甑臨もある.我々は言葉を使ってるつもりでも言葉に使われていることもある.研究
14
可
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研究会報告
課題が固定しているときはいいが変動期には言葉からでの概念操作が相当影響受ける. I
回ってい
る」を役目を果たしたわけだが、何時までもその言葉しか発明できないのは工夫が足りな過ぎる.
「基礎」をめぐって遭遇したある議論を紹介したい. C19の委員長として IUPAPの役員 (
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) を 3年間していた. YY (山口嘉夫)さんがプレジデントをやった次がスウェーデ、ン
のニーノレソン、その次がパートン・リヒターという, h
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ルな人で、した.それで僕もあのあと,物理学会の会長をやったり,学術会議会員とか,それこそ戦
5年体制の学会のキャリアを全部踏んだわけですが,その最後に P
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k量子論百年式典がベル
後5
リンで、あって、鈴木増雄と僕が日本物理学会代表で参加した.
行ってみたら, 日本の応用物理学会から 5,6人も来ていて,大変な熱の入れようで、あった. 日
本の物理学界は応用物理学会が支えている感で、あった IUPAPは P
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dですから,両
方で一つの物理学なわけです.他の国では大きな物理学会があってその一角を応用物理が占めてい
る。日本でも化学学会がそういうかたちである。
五十何カ国の物理学会の関係者が来ていて,一種の国連総会みたいなもので,一人 5分とかで
次々と英語で演説させるわけです.何のテーマか,好き勝手なテーマで.東ヨーロッパのいろい
ろな崩壊で物理も大変だとか.私は日本のようなかつての物理王国もいま学生の物理離れで大変
だみたいな話をした.みんな順々に 5分ずっしゃべる約束なのに, リヒターが急に前へ行ってしゃ
べりだした.相当,勘に触ったのだろう.それは、あるアフリカの物理学者が, トリエステでの
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gworkshopに何人参加できて先進した、というような報告の後だった. リヒター]はアフリ
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g理論やるもんじゃないと怒ったのだ.
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ファンダメンタノレ
アメリカとか日本とかとでやるもんだ、と.そうしたら何人か立ち上がって, I
なことは途上国に向いているんだ」と言った.パートンも興奮して応酬したので国会の委員会でも
める時みたいに、何人かが演台のまわりに詰め寄って激論になった.
僕はそのとき「そうか基礎物理は途上国向きなんか、経済先進国になるとかすんで来るのかな」
としづ疑問が湧いた。先進国になると科学技術の専門家が多くなるから,数の比率として基礎物理
みたいのが減るのは当然である.こうしづ非常にファンダメンタルな物理の研究をやって研鎖した
力量で広く理工系の人材を教育するのが基礎物理研究者の社会的役割である. 日本の戦後復興期で
基礎物理屋がこうしづ役割は大きかったところがそうしづ研究者が増えすぎて、生きていくため
に研究課題を小分けして分け合うような事態になるとそれはもう基礎ではない。ギリシャ哲学の教
授は京大に一人しかいないように、基礎には希少価値がないとオーラは発生しない.
だから僕らはアジア,アフリカまで出向いていくといいのかもしれない.ベトナムはお呼びじゃ
なし、かもしれないけど,タイとかインドネシアとかですね,結構受けるのかもしれない、ファンダ
メンタルなことがです.かつての日本もそうで、あったように、理工系人材の大量生産には基礎物理
の研究がそこで細々とでも行われていることが効くんですよ.台湾や韓国でいまそんな状況にあ
る.僕は研究は人間教育の一手段だということをいってますが(1科学者の将来」参照)、そういう
面は途上国での方が分かりやすい.
arvardというのは,自己資金を 3兆
最近,いろいろなところへ出ますと面白い情報に出会う. H
円持っているんだそうですね.それで 7年前か何かに 2.4兆円で,投資で増やしている.こういう
大学というのは,ほかにケンブリッジとオックスフォードですね、そういうところは国より金持ち
です.
われわれは,長いこと,基礎的な科学というのは,国が援助するべきであるといい,それを理解
しない国が悪いんだとかいってきた.法人というのは,われわれは普通,会社を考えたわけです.
そこは需要供給のバランスが支配する.そのタイムスケールをながくとれば基礎開発も大事にな
る.また需要供給の対象領域をたえず新しいものを探索していかないとし 1かんのでしょうね.イ可れ
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つ中
「基礎物理学の現状と未来一学問の系譜・湯川・朝永をうけて J
にせよ"世につれ"ですよ.意欲ある若者が S
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g理論に惹かれるかどうかも文化的な"世につれ"
ですよ. 1月にまた新しい本(1異色と意外の科学者列伝J
) が出ますが,科学や科学者がどうやっ
て世間で生きてきたかの歴史ものです.われわれが経験した二十世紀型科学だけが科学としづ制度
でなく、これからも変わっていくんだと想いで過去を見ている.
日本ではいま科学技術創造立国とかで浴びるほど金がばらまかれているんでしょ f
おれんとこに
こなしリというなら「かいしょがなしリと言われるだけですよ.ただ基礎にどういうルートでそれ
が入ってくるかにはひと捻り工夫がし、るわけです.単に f4分野にいれよ J じゃないでしょう.税
金はやっぱり国民繁栄に効果のあるところにばら撒くべきです.だから法人はそういう貢献で国か
ら金を入れる.それはある程度応用的なステージになっているものというのは当然だと思う.
考えなければいけないのは法人の方ですよ.どこかで MITの TLOの長をしている人間の話を
聞いたことがある.国や外部から資金を稼ぐ次のターゲットのための萌芽研究と優秀な人材を惹き
つけるための素粒子や宇宙での研究への考慮を法人としての大学がやっている、としづ話でした.
注目の開発研究で、大金が入ればオーバーヘッドで法人も潤うわけで、それを法人の長期的観点で基
礎にまわすという手もある.法人は、応用と基礎、稼ぐ人と稼がないがオーラを出す人、こういう
別種人間の聞の役割分担で支えあってるというイメージがないとこういう話は成り立たない.また
大きな法人でないと成り立たないかもしれないが.何れにせよ国に遠ぼえするばかりでなく、まわ
りと仲良くして足元を見よということです.そこは国民一般、政治一般、よりははるかに話の通じ
るべき世界ですよ.逆に言うとその説得性を持っていない あるいはそこで尊敬を得られないとい
うことなら、そりゃダメなんでしょう.以上です.終わり.
九後:どうもありがとうございました.すごいエンターテイナーですが,無料で聴いていいのかな.
佐藤文:無料で.そうや.昔,基研に月給をもらっていたからしょうがない.
九後:何か質問な代しは言いたいことはありますか.
佐藤文:言いたいことはあとで、言って.
坂東:し 1ま言ったら喧嘩になります.いっぱい言いたいことはありますけど.だけど一つだけ.
量子 情報っていうのは,アメリカではすごくお金が出ていると聞いているんですけど,そ
れはやっぱり 軍じゃないで すか?
佐藤文:違うでしょう.それから日本もすごいです.
坂東:し、や,だから, 日本はアメリカの真似をしたんじゃないんですか?
d
佐藤文:それはそうでしょう.
坂東:そんなにすぐ,実用になるっていうふうに,みんな思っていますか?
佐藤文:思っていないと思います.
坂東:思っていないでしょう?
佐藤文:ところが,理論の連中はわっと増えているわけ.
坂東:それはお金につられて,やっているんじゃないんですか?
佐藤文:われわれた、って,お金につられてやっているんじゃない? そりゃそうだと思いますよ.小
泉みたいな生き方になるけども,深く考えたらそうでしょう? だ、って食っていけないもん.
自分の興味で勉強するっていうのは,昔はだいたい,勉強するっていうのはみんな,お金
がかかったわけね.ところが研究することでお金をもらうという,勉強ってもともと,お金
をかけてやるもや.それはそうですよ.で,江戸時代の学者とかというのは,全部仕事を
やっていて.
坂東:そりゃそうです.科学者が職業として成り立ったのは,つい最近だから.でもちょっとお金
ばかりというのはすかんな!
円、
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A吐
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研究会報告
佐藤文:それと,研究するっていうのとは違う.それはそこの組織とか教育のためとか何とかで,
人を雇うので、あって,それと勉強そのもの,研究そのものというのは,違いますよ.だ、って
そうしづ制度が全然ないときから,いままで通じる科学的な成果というのは,いっぱい出て
いるんだから.さっきのコペルニクスの話にしたって.
だからそれは,組織の中ででないと,科学がおこなわれないという,非常に効率ょくする
ために,いまのような制度ができてきたんだと思うんです.
僕の 1月に出るのには,さっきのコペルニクスの話も書いてあります.コペルニクスはど
ういう人生を送ったかと.
坂東:これは懇親会向きや.
九後:それじゃあここらへんにして,
どうも.下で懇親会です.
ph09大貫,田中ー,坂東,宮下,小林/佐藤文//関/佐藤文//佐藤文,岩倉(メ),真貝,佐藤勝/大野/元木(メ)
Aせ
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Fly UP