ウィグナーの友人問題とは？
ウィグナーの友人 (Wigner’s Friend) 問題は、量子力学の観測問題に関する深い哲学的パズルのひとつです。
これは、1961年に物理学者ユージン・ウィグナー（Eugene Wigner）が提唱した思考実験であり、観測者の意識や観測の客観性に疑問を投げかけるものです。
通常の量子力学では、「シュレーディンガーの猫」のように、観測を行うことで初めて物理状態が確定する（波動関数が収縮する）と考えられます。
しかし、ウィグナーは「観測者自身もまた観測される対象になった場合、どうなるのか？」という問題を提起しました。
この問いが示すのは、**「量子の世界での観測は、果たして本当に客観的なのか？」**という根本的な問題です。
思考実験の流れ
ウィグナーの友人問題を順を追って見ていきましょう。
- 友人が箱の中で観測を行う
- 友人が実験室にいて、量子系（例えばシュレーディンガーの猫）を観測します。
- 友人が観測した瞬間に、量子の状態は確定（波動関数の収縮）します。
- 例えば、「猫が生きている」または「猫が死んでいる」のどちらかに決まります。
- ウィグナー（外部観測者）は友人を観測する
- ウィグナー自身は、外から友人と実験装置を見ています。
- 彼にとっては、友人の状態もまた、観測されるまで確定していない可能性があります。
- つまり、ウィグナーにとって友人は「観測を終えた状態」と「観測を終えていない状態」の重ね合わせになっていると考えられます。
- 矛盾が生じる
- もし友人が「量子状態を確定した」と考えているのに、ウィグナーが「まだ確定していない（重ね合わせの状態）」と考えているなら、一体どちらが正しいのでしょうか？
- 観測の客観性は成立しないのでは？
ウィグナーの友人問題が示すパラドックス
この問題が示唆するのは、以下のような量子力学の根本的な疑問です。
- 観測とは何か？
- 誰が観測したら「本当に確定した」と言えるのか？
- 友人の観測は十分なのか、それともウィグナーの観測が必要なのか？
- 意識と量子力学の関係
- ウィグナーは「観測者の意識が波動関数を収縮させる」と考えました。
- つまり、意識がなければ、波動関数は収縮しないのか？
- 観測の客観性の崩壊
- もしウィグナーと友人の観測結果が食い違うなら、「客観的な現実」は存在するのか？
- 量子力学が示す現実とは、観測者ごとに異なるものなのか？
現代物理学における解釈
この問題をどう解釈するかは、量子力学の解釈によって異なります。
- コペンハーゲン解釈（伝統的な量子力学）
- 「観測」によって量子状態は収縮する。
- しかし、どの時点で収縮するかは明確でない。
- 多世界解釈（エヴェレット解釈）
- 観測ごとに世界が分岐する。
- 友人の観測によって一つの世界が選ばれ、ウィグナーの観測でまた別の世界が選ばれる。
- 量子ベイズ主義（QBism）
- 量子状態は観測者ごとに異なる主観的な情報である。
- 客観的な現実ではなく、観測者ごとに異なる現実が存在する。
まとめ：ウィグナーの友人問題の本質
ウィグナーの友人問題は、
- 量子観測の客観性が崩れる可能性を示している。
- 「観測とは何か？」という根本的な問いを突きつける。
- 物理学だけでなく、哲学や意識の問題にも深く関わる。
この問題を考えることは、量子力学の本質を探ることにほかなりません。もし「観測とは何か？」という問いに答えられれば、量子力学の根本が理解できるかもしれません。
あなたは、この問題をどう考えますか？
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