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「科学と宗教は、存在するすべてのものの驚くべきもろさという考えを共有しています」

グイド・トネッリ (イタリア、1950 年) は子供のような驚きと、ヒッグス粒子の発見に貢献した人物のような正確さで空を見つめています。最新の著書『虚空のエレガンス』(アリエル)の中で、ピサ大学の物理学の教授であり研究者でもある彼は、 ... の ケルン -世界最大かつ最も権威のある素粒子物理学研究所-は、何もないと思われる場所の観察に私たちを誘います。彼にとって、虚空は宇宙の構造を支える活気に満ちた俳優です。私たちは文字通り、量子ゆらぎの子供です。このインタビューでは、 トネリ 彼は科学と哲学の間を行き来し、私たちが歩いている地面は私たちが想像しているよりもはるかに脆弱で魅力的なものであることを、穏やかな笑顔で私たちに警告します。私たちは粒子について話すために彼に会ったのですが、最終的には人類の運命、物理法則の美学、そして私たちを怖がらせるどころか、その絶対的な優雅さで私たちを驚かせる「何も」について話すことになりました。 —私たちは通常、空虚とはすべてが存在しないことだと考えていますが、あなたはそれが宇宙で最も複雑なものだと言います。何もないことがすべてではないのはなぜですか? ――私たちは、「空虚」と「無」の結びつきという2500年来の偏見から自らを解放しなければなりません。私たちを怖がらせるのは「何もない」ことであり、全滅させるのは大渦です。しかし、その重荷を取り除き、科学が言うところを見ると、真空は状態を重ね合わせたものであることがわかります。私はよくこの例を使います。沈黙とは音がないことですか?必ずしもそうとは限りません。私たちは、逆位相の 2 つの音を追加することで沈黙を作り出すことができることを知っています。これがノイズキャンセリングヘッドフォンの仕組みです。同様に、黒は単に光がないだけではなく、すべての色の合計である可能性があります。粒子が波である量子力学では、真空は逆位相の圧縮された波の集合です。何もないように見えますが、実際は無限の潜在物質と反物質が詰まった容器です。 「真空は宇宙で最も複雑な物体です。『何もない』ということは、実際には『すべて』なのです。」 ――あなたはヒッグス粒子発見の主人公でした。その発見は空虚に対する私たちの理解をどのように変えたのでしょうか? ――根本的に。生地ができる仕組みが分かりました。何千年もの間、私たちは質量が固有の特性 (物質があれば重さがある) であると信じていましたが、それが相互作用から生まれる動的特性であることを発見しました。宇宙にはヒッグス場という目に見えない場が存在します。粒子がこの場と相互作用して「速度を低下させる」ために質量が発生します。光子は相互作用せず、質量を持ちません。電子はほとんど相互作用せず、軽い。トップクォークは相互作用が多く、非常に重いです。あたかも真空が「電弱真空」という新しい構造を獲得したかのようで、それが私たちに物質を与えてくれます。 ――つまり、真空がなければ私たちは存在していないのです。 -その通り。原子は、電子が周回する原子核です。ヒッグス粒子が電子またはクォークの質量をわずかに変えると、原子は消滅します。電気弱真空は、物質世界の存在と、私たちがその子供である進化を可能にしました。 ――著書の中で、宇宙は「真空のゆらぎ」であると書かれています。これは、物質はただの偶然の無の状態であることを意味するのでしょうか? ――それはもっと微妙なことですね。宇宙には、物質と時空 (真空) という 2 つの構成要素があります。そしてどちらも「素材」です。物質はエネルギーが集中したものですが、時空は透明で儚いように見えますが、エネルギーを含み、振動し、振動し、重力によって変形する巨大な構造です。宇宙は、これら 2 つの構成要素によって変形され、「ドレスアップ」される真空の変動から生まれます。そして、物質は真空とは異なるものであると私たちを騙してきましたが、それは単に真空が変化したエレガントで印象的な形にすぎません。 —私たちが「偽りの真空」の中に住んでいる可能性について言及しています。宇宙が瞬時に崩壊する可能性があることを、私たちはどれだけ心配する必要があるでしょうか? ――それはこの13年間で、私たちも驚くほど理解できたことです。私たちは自問します: この電弱真空構造は永続的なものなのでしょうか?私たちはヒッグス粒子とトップクォークの質量に基づいてその安定性を研究しています。信号機を想像してください。緑のゾーン (安定)、赤のゾーン (不安定)、そして中央に細い黄色のストライプがあります。私たちの宇宙はまさにその小さな黄色い縞の中にあることが分かりました。私たちは「準安定」平衡状態にあります。この構造を破壊するような宇宙大災害が起こる可能性がありますが、それには私たちには到達できない膨大なエネルギーが必要になります。しかし、それだけではありません。何世紀にもわたって、人類は脆弱さを感じ、その限界を補うために文化を構築してきました。現在、科学は、宇宙の最も巨大な構造物であっても本質的に脆弱であることを教えてくれています。組織化された物質が必要な場合は、それが永遠ではないことを受け入れなければなりません。 「私たちは量子ゆらぎ、単純で幸運な事故の子供です」 ――ほとんど宗教に近い解釈。深淵に伴う空虚、創造以前の混沌…私たちは実存的な問いに戻ります… ――全く同感です。私は教皇庁生命アカデミーで神学者たちと対話しましたが、私は無神論者の科学者ですが、その対話は実りあるものでした。脆弱性は出会いの場です。私たちは、科学的知識と人文的知識を統合する新しい人文主義的同盟を構築する必要があります。これはヨーロッパ文化が少し失いましたが、回復するために不可欠なものです。 —純粋な物理学、つまり暗黒エネルギーに戻ります。真空が宇宙の加速膨張の原因であるとしたら、最終的には真空が物質との戦いに勝つと言えるでしょうか?…

「科学と宗教は、存在するすべてのものの驚くべきもろさという考えを共有しています」

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2026-02-07 03:24:00

グイド・トネッリ (イタリア、1950 年) は子供のような驚きと、ヒッグス粒子の発見に貢献した人物のような正確さで空を見つめています。最新の著書『虚空のエレガンス』(アリエル)の中で、ピサ大学の物理学の教授であり研究者でもある彼は、 ケルン -世界最大かつ最も権威のある素粒子物理学研究所-は、何もないと思われる場所の観察に私たちを誘います。彼にとって、虚空は宇宙の構造を支える活気に満ちた俳優です。私たちは文字通り、量子ゆらぎの子供です。このインタビューでは、 トネリ 彼は科学と哲学の間を行き来し、私たちが歩いている地面は私たちが想像しているよりもはるかに脆弱で魅力的なものであることを、穏やかな笑顔で私たちに警告します。私たちは粒子について話すために彼に会ったのですが、最終的には人類の運命、物理法則の美学、そして私たちを怖がらせるどころか、その絶対的な優雅さで私たちを驚かせる「何も」について話すことになりました。

—私たちは通常、空虚とはすべてが存在しないことだと考えていますが、あなたはそれが宇宙で最も複雑なものだと言います。何もないことがすべてではないのはなぜですか?

――私たちは、「空虚」と「無」の結びつきという2500年来の偏見から自らを解放しなければなりません。私たちを怖がらせるのは「何もない」ことであり、全滅させるのは大渦です。しかし、その重荷を取り除き、科学が言うところを見ると、真空は状態を重ね合わせたものであることがわかります。私はよくこの例を使います。沈黙とは音がないことですか?必ずしもそうとは限りません。私たちは、逆位相の 2 つの音を追加することで沈黙を作り出すことができることを知っています。これがノイズキャンセリングヘッドフォンの仕組みです。同様に、黒は単に光がないだけではなく、すべての色の合計である可能性があります。粒子が波である量子力学では、真空は逆位相の圧縮された波の集合です。何もないように見えますが、実際は無限の潜在物質と反物質が詰まった容器です。

「真空は宇宙で最も複雑な物体です。『何もない』ということは、実際には『すべて』なのです。」

――あなたはヒッグス粒子発見の主人公でした。その発見は空虚に対する私たちの理解をどのように変えたのでしょうか?

――根本的に。生地ができる仕組みが分かりました。何千年もの間、私たちは質量が固有の特性 (物質があれば重さがある) であると信じていましたが、それが相互作用から生まれる動的特性であることを発見しました。宇宙にはヒッグス場という目に見えない場が存在します。粒子がこの場と相互作用して「速度を低下させる」ために質量が発生します。光子は相互作用せず、質量を持ちません。電子はほとんど相互作用せず、軽い。トップクォークは相互作用が多く、非常に重いです。あたかも真空が「電弱真空」という新しい構造を獲得したかのようで、それが私たちに物質を与えてくれます。

――つまり、真空がなければ私たちは存在していないのです。

-その通り。原子は、電子が周回する原子核です。ヒッグス粒子が電子またはクォークの質量をわずかに変えると、原子は消滅します。電気弱真空は、物質世界の存在と、私たちがその子供である進化を可能にしました。

――著書の中で、宇宙は「真空のゆらぎ」であると書かれています。これは、物質はただの偶然の無の状態であることを意味するのでしょうか?

――それはもっと微妙なことですね。宇宙には、物質と時空 (真空) という 2 つの構成要素があります。そしてどちらも「素材」です。物質はエネルギーが集中したものですが、時空は透明で儚いように見えますが、エネルギーを含み、振動し、振動し、重力によって変形する巨大な構造です。宇宙は、これら 2 つの構成要素によって変形され、「ドレスアップ」される真空の変動から生まれます。そして、物質は真空とは異なるものであると私たちを騙してきましたが、それは単に真空が変化したエレガントで印象的な形にすぎません。

—私たちが「偽りの真空」の中に住んでいる可能性について言及しています。宇宙が瞬時に崩壊する可能性があることを、私たちはどれだけ心配する必要があるでしょうか?

――それはこの13年間で、私たちも驚くほど理解できたことです。私たちは自問します: この電弱真空構造は永続的なものなのでしょうか?私たちはヒッグス粒子とトップクォークの質量に基づいてその安定性を研究しています。信号機を想像してください。緑のゾーン (安定)、赤のゾーン (不安定)、そして中央に細い黄色のストライプがあります。私たちの宇宙はまさにその小さな黄色い縞の中にあることが分かりました。私たちは「準安定」平衡状態にあります。この構造を破壊するような宇宙大災害が起こる可能性がありますが、それには私たちには到達できない膨大なエネルギーが必要になります。しかし、それだけではありません。何世紀にもわたって、人類は脆弱さを感じ、その限界を補うために文化を構築してきました。現在、科学は、宇宙の最も巨大な構造物であっても本質的に脆弱であることを教えてくれています。組織化された物質が必要な場合は、それが永遠ではないことを受け入れなければなりません。

「私たちは量子ゆらぎ、単純で幸運な事故の子供です」

――ほとんど宗教に近い解釈。深淵に伴う空虚、創造以前の混沌…私たちは実存的な問いに戻ります…

――全く同感です。私は教皇庁生命アカデミーで神学者たちと対話しましたが、私は無神論者の科学者ですが、その対話は実りあるものでした。脆弱性は出会いの場です。私たちは、科学的知識と人文的知識を統合する新しい人文主義的同盟を構築する必要があります。これはヨーロッパ文化が少し失いましたが、回復するために不可欠なものです。

—純粋な物理学、つまり暗黒エネルギーに戻ります。真空が宇宙の加速膨張の原因であるとしたら、最終的には真空が物質との戦いに勝つと言えるでしょうか?

—それは最も可能性の高い仮説です:宇宙の熱による死です。膨張により物質は遠くに移動するため、星は死ぬとその物質を分散させて新しい物質を作り出すことができなくなります。宇宙はブラックホールと冷たい闇という「星のネクロポリス」になるだろう。葬送の衣装ですが、心の奥底では空しさの形であり続けるものです。

—真空の研究は、量子と重力を統合する待望の「万物の理論」の鍵であると思いますか?

――それは私の個人的な信念です。重力以外の力について説明したのは恥ずかしいことです。おそらく私たちが失敗したのは、物質、つまり「充満」に集中しすぎて、エンベロープの微細な構造である時空を無視したためかもしれません。時空は連続しているのでしょうか、それとも空間の「原子」があるのでしょうか?鍵はそこにあると思います。そして私は楽観的です。今日、かつてないほど優秀な頭脳と膨大なコンピューティング能力が存在します。もしかしたら、若い学生がすぐに答えをくれるかもしれません。

—最後に個人的な質問です。微小なものを研究してきた人生を経て、今日夜空を見て何を感じますか?

――私はまだ子供です。私は山間の町で農家の息子として生まれました。祖父の手を握って星空を眺めていたのを覚えています。彼は私にこう言いました。「そこに何があるのか知りたいのですが…」あの子供じみた呆然自失は私の中に今も残っています。今、空を見るとき、プランク衛星が見ているもの、つまり原初の量子ゆらぎを見ることを想像します。他の人には見えない色が私には見えます。しかし、逆説的ですが、知識は驚きを殺したわけではなく、むしろ増幅させました。私は祖父が抱いていたのと同じ好奇心を今でも感じています。

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執筆者について: nipponese

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