無から何かが？量子真空の誤謬

その主張

2012 年、物理学者ローレンス・クラウスは『A Universe from Nothing』を出版し、量子力学は宇宙が「無」から自発的に現れうることを示していると論じました。その論証はおおよそ次のようなものです。量子場の理論では、真空は本当に空っぽなのではなく、仮想粒子が現れては消えることで沸き立っています。私たちの宇宙全体も、そうしたゆらぎの一つが大規模になったものかもしれない、というわけです。

この論証は、一般向けの無神論的な言説に絶大な影響を与えてきました。宇宙が無から生じうるのなら、なぜ何かが存在するのかを説明するのに神は必要ない、という理屈です。

問題は、この論証が根本的な多義性の誤りの上に成り立っていることです。「無」という言葉を、まったく異なる二つの意味で用いているのです。

多義性の誤り：「無」の二つの意味

• 1
  哲学的な無。いかなるものもまったく存在しないこと。空間もない。時間もない。エネルギーもない。量子場もない。物理法則もない。真空もない。絶対的な非存在です。普通の人が「無」と言うとき、意味しているのはこれです。
• 2
  物理学者の「無」。量子真空状態のことです。これは量子場の理論に支配された物理系であり、（零点エネルギーと呼ばれる）エネルギーを持ち、特定の数学的法則のもとで動作し、時空という枠組みの中に存在しています。それは量子場の最低エネルギー状態ではありますが、断じて無ではないのです。

クラウスが宇宙は「無から」生じたと言うとき、彼が意味しているのは、宇宙が量子真空から生じたということです。しかし量子真空は、空間、時間、エネルギー、量子場、そして物理法則の存在をすでに前提としています。これらは無ではありません。これらこそが、説明を必要とするまさにそのものなのです。

量子真空が実際に必要とするもの

量子真空が存在し、何かを、たとえ仮想粒子であっても生み出すためには、次のものが必要です。

• 1
  空間。量子真空は空間的な枠組みの中に存在します。空間がなければ、真空が存在する場所がありません。
• 2
  時間。量子ゆらぎは時間的な出来事です。時間がなければ、何ものも存在へと「現れる」ことも、存在から「消える」こともできません。
• 3
  量子場。真空は量子場の基底状態です。場そのものがなければ、真空はありません。
• 4
  物理法則。量子力学、一般相対性理論、そして場のふるまいを支配する特定の定数です。これらの法則がなければ、量子ゆらぎは起こりません。
• 5
  エネルギー。量子真空は測定可能なエネルギーを持っています（カシミール効果がこれを実験的に確認しています）。零点エネルギーはエネルギーがゼロということではありません。それは量子系が持ちうる最小のエネルギーなのです。

したがって「無から何かが」という論証は、最も基本的なレベルで失敗しています。その出発点の「無」は、すでに豊かな構造を持った何かなのです。本当の問い、すなわち量子場とそれを支配する法則を含め、なぜそもそも何かが存在するのかという問いは、まったく手つかずのまま残されています。

なぜこれが宇宙論的論証にとって重要なのか

カラーム宇宙論的論証（第 1 課）は、宇宙には原因があったと結論します。「無から何かが」という反論は、原因は必要ない、量子力学は物事が原因なしに存在へと現れることを許している、と論じることで、これを掘り崩そうとします。

しかしこの反論は、二つの理由で失敗します。

• 1
  仮想粒子は原因なしに生じるのではない。それは量子場から、物理法則に支配されて、時空の中で生じます。場と法則がその原因です。これは無から何かが生じる例ではなく、一つの物理的状態が別の物理的状態を生み出す例なのです。
• 2
  究極の問いは残ったまま。たとえ量子真空が宇宙を生み出せたとしても、「なぜ量子真空が存在するのか」という問いは、やはり答えを要求します。究極の原因の必要性を取り除いたのではなく、それ自体が説明を必要とする別の物理的実体へと、一歩後ろに押しやっただけなのです。

哲学者ウィリアム・レーン・クレイグが論じてきたように、宇宙論的な問いは「宇宙に先立つ物理的状態は何だったか」ではなく、「なぜそもそも物理的なものが存在するのか」です。量子真空は、宇宙と比べて少しも自己説明的ではありません。

よくある反論