「ルーパー」とタイムトラベルの本当の科学

今週末、ライアン・ジョンソン（ 『ブリック』 、 『ブラザーズ・ブルーム』 ）の脚本・監督によるリアルなタイムトラベル・スリラー『ルーパー』が全米の映画館で公開される。ストーリーは、21世紀後半の有力な犯罪組織は、捕まることなく敵を殺すことはできないので、違法に犠牲者を2044年に送り込み、「ルー​​パー」と呼ばれる殺し屋に始末させるというもの。一言で言えば、『ルーパー』のタイムトラベルはイーストリバーの未来版だ。

未来から来た人々を銃で撃ち殺すことは儲かるが、それには多大な個人的犠牲が伴う。ルーパーのジョー（ブルース・ウィルスとジョセフ・ゴードン＝レヴィットがブルース・ウィルス風のメイクで演じる）が入隊してから30年後、犯罪組織のボスが彼を捕らえ、過去に送り込み、過去の自分に未来の自分を殺させる。これは彼の「ループ」を閉じるための試みである。これはルーパーの標準である。うまく生き、しかし速く生き、そして自分の時が来たら若い自分が自分を殺す。（このシナリオでは何も悪いことは起こり得ないし、一連の心を溶かすようなタイムトラベルのパラドックスも生じないだろう。そうだろう？ ああ、ちょっと待った。）

映画製作者は、ストーリーの信憑性を高めるために科学者に頼ることが多い。たとえストーリーに麻薬中毒のタイムトラベルする殺し屋が登場する場合でもそうだが、ジョンソンは『LOOPER/ループ』の制作中にいかなる研究者にも相談しなかったと語る。

「現実のタイムトラベルの科学よりも、物語の中でタイムトラベルを使う科学の方が重要だった」とジョンソンはポピュラーサイエンスへの電子メールで書いている。「他のタイムトラベル映画を研究して、それが登場人物や物語にどのように役立っているかを見極めたのであって、その逆ではない」。例えばジョンソンは以前、影響を受けた作品として『ラ・ジュテ』を挙げている。

しかし、この映画は、タイムトラベルの科学がどこまで進んでいるかについて私たちに考えさせました。そこで私たちは、この映画を観てタイムトラベルを詳しく研究したMITの理論物理学者、エドワード・ファーヒ氏に話を聞いた。

未来へ

タイムトラベルに関して最もよく知られている事実の 1 つは、ずっと先に進むことが技術的に可能であるということです。アルバート アインシュタインは、特殊相対性理論を導き出した 1905 年に早くもこれに気づきました。

「アインシュタインは、時間は常に流れていて不変なものではなく、出来事間の時間間隔は観察者によって決まると主張しました」とファリ氏は言う。つまり、他の物体に比べて速く移動すると、他の物体の時計の進み方が遅くなるのだ。

たとえば、光速に近い速度で宇宙へ向かうロケットに乗って、あなたの時計で数ヶ月または数年後に地球に戻ってくると、地球上では数百年、あるいは数千年が経過することになる。「あなたは自分の子供の子供の子供の子供に会うかもしれないが、その子供より若いかもしれない。それは奇妙だ」とファリ氏は言う。「しかし、実際にはこれに矛盾はない」

アインシュタインはその後、一般相対性理論を発展させ、強力な重力場が時間を先へ進めるもう一つの方法であると主張した。ブラックホールの「後戻りできない地点」付近では、重力が宇宙の構造である時空を極端に歪ませるため、重力井戸の端近くにいる観測者よりも、誰かの時計の進み方がはるかに遅くなる可能性がある。

「もし私があなたをそこに吊るして、あなたが私を見上げたら、あなたは私をファストモーションで見、私はあなたをスローモーションで見るでしょう」とファリ氏は言う。「それで人々は、時空を逆方向に曲げるほど強い重力場を作ることができるだろうかと考えるでしょう。それはかなり魅力的なアイデアです。」

過去に戻る？

『LOOPER』は、映画のモンタージュシーン以外では登場人物を未来へ導くことはない。しかし、この映画は人々を過去へ連れて行く。

ファルヒ氏によると、1990年代初めに天体物理学者のJ・リチャード・ゴット氏が「閉じた時間的曲線」と呼ばれる時空の理論的歪みに関する興味深い研究を発表するまで、ほとんどの研究者は逆行タイムトラベルの可能性を軽視していたという。

ゴットは、架空の 2 次元宇宙におけるアインシュタインの方程式を解き、曲線を作成しました。既知の物理法則を考慮しても、この解法は時間を遡る旅行を可能にするように思われました。

この論文上の偉業に懐疑的だったファリ氏と他の2人の物理学者は、次のような疑問を提起した。「このタイムマシンを作るには何が必要だろうか？」

3 人は、2 次元の時空を歪めるために必要な物質を集め、光速に近い速度で移動する宇宙船に燃料を供給するための無限のテクノロジーを自由に使えるだろうと考えていました。

「ゴットの理想化された宇宙では、（高密度の物質の）周囲で機械をオンにして、出発する前に戻ってくることができます」とファルヒ氏は言う。

方程式を解読した結果、この機械の不可能性は明らかになった。閉じた時間的曲線を作り、宇宙船に動力を与えるのに十分なほど時空を歪めるには、偽の宇宙の物質とエネルギーの半分が必要になる。（ファーヒ氏は、同様のばかげた要求は、我々の宇宙のそのような機械にも当てはまると指摘した。）

その難点にもかかわらず、理論物理学者のジェラルド・トホーフト氏とその同僚は、機械が機能し始める前に、極度の密度によって宇宙が大崩壊するだろうとも指摘した。

「アインシュタインの一般相対性理論は、タイムトラベルして両親が生まれる前の祖父を殺す前に宇宙を終わらせようとしているようだ」とファリ氏は語った。「このことから、タイムトラベルは不可能だと確信した」

今日のタイムトラベル

ファリ氏はその後、量子コンピューティングの研究に移ったが、他の野心的な研究者たちは時間の矢の探究を続けている。例えば、2011年のある研究グループは、量子粒子が時間を超えて絡み合う可能性があり、これによりデータを未来に瞬時に送信できるようになる可能性を示唆した。このような偉業は、ブラックホールの関与が必要になる可能性があるため現時点では非現実的だが、人類にとって重要なデータを保護できる可能性がある。

もう一つの潜在的に役に立つ発展は、時空結晶の存在の提案である。このような永久に振動する分子は、宇宙で最も信頼性の高い時計の鍵となるかもしれない。原子の動きが止まる宇宙の最も冷たい深淵でも、適切に組み立てられた結晶内の磁力は原子を動かし続けるだろう。

最近では、粒子の崩壊を研究している物理学者たちが、時間の好ましい方向、つまり前進は単なる偶然ではないことを明らかにした。

ファルヒ氏は1992年の研究で、ループの宇宙に対する不安な描写とは反対に、逆行する時間旅行は必ずパラドックスによって阻止されると確信していたが、2005年5月7日にその可能性に最後の試みをした。

「MITの学生たちは、タイムトラベラーのコンベンションを主催することにした。私たちはイベントを宣伝し、タイムトラベラーのためにミルクとクッキーを用意して、誰かが来るのを待った。彼らは賢く身元を明かさずにいられたのかもしれないが、誰も来なかった」とファリ氏は言う。

「ですから、私たちが知る限り、逆タイムトラベルは映画の中だけでしか存在し得ません。」