猫は本当に「生きていると同時に死んでいる」のか——シュレーディンガーが問いたかったこと
アインシュタインの火薬樽は、なぜシュレーディンガーの猫になったのか
【Erwin Schrödingerが生まれた日——1887年8月12日】
1935年。量子力学の基礎をめぐる議論が、かつてないほど熱を帯びていた頃、物理学者たちは一匹の猫の運命を考えることになった。
もっとも、その猫は、はじめから実在しない。
猫を箱に閉じ込めた張本人は、48歳のオーストリア出身の物理学者Erwin Schrödingerだった。三回にわたって発表した論考『量子力学の現状』（Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik）の中で、彼はいかにも悪魔的な仕掛けを考案した。
箱の中には、一匹の猫がいる。そのそばに置かれるのは、ごく微量の放射性物質、ガイガー計数管、リレー、ハンマー、そして猛毒の青酸（シアン化水素）が入った小瓶である。
放射性物質の量は、一時間以内に原子が一つ崩壊する確率と、何も崩壊しない確率が半々になるように設定されている。
一時間以内に原子が崩壊すれば、ガイガー計数管が反応し、リレーがハンマーを作動させる。小瓶は砕け、毒が漏れ、猫は死ぬ。崩壊が起こらなければ、猫は生きたままだ。
ここで、量子力学の形式を装置全体にまで切れ目なく適用すると、一時間後の波動関数には「原子は崩壊せず、猫は生きている」状態と、「原子は崩壊し、猫は死んでいる」状態の両方が含まれることになる。ところが箱を開けたとき、私たちの目に映るのは、必ずどちらか一方だけだ。
では、重ね合わせは、いつ終わるのか。何をもって「観測」と呼ぶのか。どうして、可能性の束から一つの現実だけが現れるのか。
Schrödingerが猫を連れ出したのは、この問いを逃げ場のないところまで追い込むためだった。彼は「猫は本当に、生きていると同時に死んでいる」と主張したかったのではない。むしろ反対である。原子の世界に閉じ込めておけた曖昧さを、目に見える大きさまで増幅すれば、波動関数をそのまま現実だとみなすことの難しさが、誰の目にも明らかになる。
猫は答えではない。問いそのものだった。
この逆説に最初に気づいたのも、Schrödinger一人ではない。EPR論文をめぐる1935年の往復書簡で、Albert Einsteinは先に火薬樽を持ち出していた。量子的な記述をそのまま巨視的な世界へ延ばせば、時間がたった火薬樽は「爆発した」と「爆発していない」の重ね合わせになってしまう。Einsteinも、問題の急所を見抜いていたのである。
ただし、比喩の勝負では、火薬樽は猫にかなわなかった。
爆発は一瞬で終わる。猫は、箱を開けたいという人間の欲望をいつまでも刺激する。Einsteinが導火線を引いたのだとすれば、Schrödingerはそこに顔と命を与えた。一匹の猫が、抽象的な量子の世界を、たちまち私たちの日常へ引き戻したのである。どれほど精妙な解釈も、最後にはこう問われる——「それで、猫はどうなるのか」と。
量子力学は、猫に責任を取らなければならなくなった。
もちろん、「Schrödingerの猫」は彼の最大の理論的業績ではない。1926年に発表したSchrödinger方程式と、波動力学を切り開いた仕事だけで、彼の名は物理学史に残る。事実、猫の論考より前の1933年には、Paul A. M. Diracとともにノーベル物理学賞を受けていた。猫がいなくても、科学者としての不滅はすでに約束されていたのである。
それでも猫がいなければ、Schrödingerという名が、これほど軽やかに研究室の外へ出ていくことはなかったかもしれない。猫はSFや映画を渡り歩き、『ビッグバン★セオリー』ではSheldon Cooperの恋愛相談にまで顔を出した。やがて「Schrödingerの猫」は、量子力学の用語である以上に、「確かめるまで結末が定まらないように見える状況」や「相反する可能性が同時に残っている状態」を表す、現代文化の比喩になった。
Schrödingerは、あの猫と永遠に結びつけられた。Ivan Pavlovと犬、Zeno of Eleaと亀が、切り離せないのと同じように。
言うまでもなく、彼は本当に猫を殺そうとしたわけではない。箱も毒瓶も、すべて頭の中にしか存在しなかった。それでも文化の記憶の中で、あの箱は今なお閉じたままであり、私たちは何度でもその蓋に手をかける。
なぜなら、量子力学そのものより、猫のほうが気になる。それが人間というものだからだ。
