じじぃの「カオス理論・必然性と自由意志・複雑性とパラドックス！逆説の雑学」

45億年前の地球で最初の生命『単細胞』→『生物』に進化させる面白ゲーム #1【地球シミュレーション】実況

動画　YouTube
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45億年前の地球

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45億年にもなる地球の歴史をひとまとめにして振り返る科学ビデオ

2023年11月18日　GIGAZINE
地球は約45億年前に誕生しましたが、45億年と言われてもいまいちピンときません。
科学系の動画を多く作成するKurzgesagtが、そんな地球の45億年を1時間で振り返る動画を作成し公開しています。
https://gigazine.net/news/20231118-4-5-billion-years-in-1-hour/

『フューチャー・オブ・マインド心の未来を科学する』

ミチオ・カク／著、斉藤隆央／訳　NHK出版　2015年発行

補足　意識の量子論？より

自由意志

われわれの文明はすべて、自由意志の考えにもとづいており、この自由意志は、報酬、処罰、個人の責任といった概念に影響を与えている。しかし、自由意志は、本当に存在するのだろうか？　それとも、社会をまとめる巧みな手段であるが、科学の原理に反しているのか？　この論争は、量子力学のまさしく核心に迫るものだ。
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たとえば、大半の宗教は、なんらかの形の決定論や予定説を支持している。神は全知全能で、偏在する。神は未来を知っているので、未来は前もって決定されている。神は、人が天国に行くか地獄に落ちるかを、その人が生まれる前から知っている、といったように。

カトリック教会は、まさにこの問題において、宗教改革で真っ二つに分かれた。当時のカトリックの教義では、たいてい教会に気前よく献金をすれば、その人の最終的な運命を変えられるされていた。つまり、決定論は財布の中身次第で変わりうるというのである。
そこでマルティン・ルターは贖宥状[しょくゆうじょう、献金などによって発行された、罪の償いを軽減する証明書]をめぐる境界の腐敗をとくに槍玉に挙げ、1517年に「95カ条の論題」を教会の扉に貼り出し、宗教改革を引き起こした。これこそ教会が真っ二つに分かれた主な理由のひとつであり、その結果、100万人単位の犠牲者が出て、ヨーロッパ全域が荒廃した。

しかし1925年以降、量子力学によって不確定性が物理学に導入された。いきなり何もかもが不確かになり、計算できるのは確率だけになった。この意味では、自由意志はきちんと存在し、量子力学が顕現したものなのかもしれない。そのため、量子論が自由意志の概念を復興したと主張する者もいる。ところが決定論者はこれに反撃し、量子論的効果はきわめて小さい（原子レベルで働く）ので、小さすぎて、大きな人間の自由意志を説明することはできないと主張した。

今日の状況は、実のところかなり混乱している。もしかすると「自由意志は存在するのか？」という疑問は、「生命とは何か？」という疑問に似ているのかもしれない。DNAの発見によって、生命にかんするこの疑問は古くなった。今では、この疑問に多くの階層と複雑さがあるとわかっているのだ。同じことが自由意志にも当てはまり、自由意志にも多くの種類があるのかもしれない。

もしそうなら、「自由意志」の定義そのものがあいまいになってくる。自由意志を定義する定義する方法のひとつに、行動が予測できるか問うというものがある。自由意志が存在するなら、行動が前もって決定させることはない。たとえば、あなたが映画を見ているとしよう。筋書きは完全に決まっていて、自由意志はいっさいない。だから映画は完全に予測可能だ。だがわれわれの世界は、ふたつの理由から、映画のようにはなりえない。
第一の理由は、これまで見てきたように量子論にある。映画は、ありうる時間線のひとつしか表していない。第二の理由は、カオス理論にある。古典物理学では、原子の動きはすべて完全に決まっていて予測できるとされるが、現実には、非常に多くの原子がかかわっているので、それらの動きを予測することは不可能だ。たった1個の原子のほんのわずかな乱れが波及効果を及ぼし、それが連鎖的に広がってとても大きな乱れとなる。

天候を考えてみよう。理論上は、もし大気中の全原子の振る舞いがわかれば、十分に大きなコンピュータによって、今から1世紀の天候を予測できるだろう。しかし現実には不可能だ。ものの数時間で、天候は大きく変わって複雑になるため、どんなコンピュータ・シミュレーションも役に立たなくなる。

これがいわゆる「バタフライ効果」だ。つまり蝶（バタフライ）の羽ばたきでも、大気に小さなさざ波を起こし、それが大きくなってついには激しい嵐に発展しうるのである。したがって、蝶の羽ばたきでさえ嵐を起こすのなら、天候を正確に予測できる見込みなどありそうもない。