時間が過去から未来に進むとされている根拠は？

質問

パソコンで画像を反転するように、時間を無限に細かくサンプリングして過去と未来を反転させても、その時間内にいる人にとっては過去から未来に進む時間と全く区別できないのではないでしょうか。
そのほうが説明が経済的であるという以外に、時間が過去から未来に進むとされている根拠はあるのでしょうか。
素朴な疑問かもしれませんが、物理に詳しい方、どうぞ教えてください。

回答No.20

motsuan · ベストアンサー

azertさま

”・・・どんどん高次の反転を考えられる・・・”とのことですが
そのとうり、左右、時間、とともに、電荷（＋－）の反転もあります。
そのような対称性をみつける歴史？等いっぱい書かれた書籍として
「自然会における左と右」（マーティンガードナー著 紀伊国屋書店）
がお勧めです。楽しく読めました（途中まで）。
（最後のほうの、超ひも理論のとことはなんのこっちゃ？という感じですが）
書評はいろいろあるようですがたとえば
http://www.ll.chiba-u.ac.jp/100bs/032.html

お礼

ご紹介頂いた本を古本屋で見つけたので早速購入してみました。
まだちゃんと読んでいませんが、なるほど、僕の疑問に関係する、興味深い話がたくさんあります。n次元の反転はn＋1次元でおこなわれるということや鏡は左右反転をするのではなく前後反転するということなど、興味深いことがたくさんかいてありますね。
良い本をご紹介してくださってありがとうございました。

回答No.10

siegmund

時間の自然な進行方向は，私が例をあげたような拡散過程の類で
明らかです．
それを正方向と名付けるか逆方向と名付けるかは自由ですが，
通常はそれを正の方向と名付けているのです．

> 逆回しの時間の中にいる観者
は意味がよくわかりませんが，熱が低温部から高温部に流れ，
水に溶けたインクは自然に集まり，ぬるま湯が勝手に熱湯と氷に分離する，
というような世界にいるということですか？
それは意味がないように思います．

motsuan さん，ryumu さん，ozapan さん，alfeim さんは,
表現は違いますが本質的に私と同じ考えのようです．
alfeim さんの「エネルギー保存則は失われ」はちょっと表現がまずいですね．
ボールの置いてある付近の地面を構成する物質の熱運動の方向が勝手に揃い，
ボールに運動量を与えてボールがひとりでに地面から飛びだしてゆく，
といえば良いでしょう．

azert さんは，名付け方の自由度と，自然な時間の進行方向の話とを
混同しておられるような気がします．

補足

最終的に熱力学の見い出した時間の不可逆性をきちんと理解すれば、僕の疑問の解決につながるのかもしれませんが。僕の推論とそれを結びつける知識がありません。
パソコンで画像を左右反転と書きましたが、例えば世界全体の左右が反転したとして、そこが左右反転した世界か反転していない世界かを見分ける方法があるでしょうか。時間を細切れにして反転させるというのを、例えば左から右に時代が下る年表を鏡で反転させたイメージで考えると、時間の反転でも左右反転と同じような問題が起こって、反転した時間と反転しない時間を区別する事が難しいのではないかと・・・。うまく説明できずに申し訳ありませんが、そうした推論にリンクするかたちで解説していただくと理解できそうな気もするのですが・・・。

回答No.9

siegmund

分子の衝突のような力学的な素過程をスナップショットの連続で見ていると，
時間の進行の方向はわかりません．
もっと粗視化して，マクロな拡散現象のようなものをみれば
時間の進行の方向は明らかです．
熱は温度の高い方から低い方に流れるし，水に落としたインクは拡散します．
このような現象に対しては，フィルムを逆回しにしたような過程は
起こりません．

motsuan さんの書かれているエントロピー増大の法則と同じことです．

補足

僕の疑問はこうも言い換えられるかもしれません。
逆回しのフィルムの時間が未来から過去へと流れているように見えるのはそれを見ている観者がフィルムの時間とは逆向きの時間の中に留まっているからです。逆回しの時間の中にいる観者が逆向きのフィルムを見ても、それを逆回しだとは思わないでしょう。
すべての時間が反転した世界では、その時間が正転しているのか逆転しているのか分かりません。つまり、現世界も実は時間が反転していると考えても、物理の法則を含めて何の矛盾も生じないのではないでしょうか。

回答No.8

LITHRONE

時間の進み方についての根拠ですか！
とてもここで説明できる代物ではない（というか自分にそんな技量がない）ので、URLを紹介して回答とさせて頂きます。

参考URL：

http://www4.justnet.ne.jp/~abbccc/time.htm

お礼

興味深いサイトを紹介していただいてどうもありがとうございます。早速いってみました。
ゼノンのパラドックスから「時間にはこれ以上分割できない最小の単位が存在する。」という命題を結論づけるくだりがとくに刺激的でした。

回答No.7

motsuan

専門化ではなくてごめんなさい。

私見です。基本的に「エントロピー増大の法則」と同じです。
原子核の崩壊でもなんでもいいのですが、本質的に確率的に起こる出来事があります。
このような出来事の積み重ねは情報を拡散し不可逆性を生み出しているのではないでしょうか。
Ａという出来事がおきてＢという出来事がおきてＣという出来事がおきて・・・
というのは天文学的な可能性の中のひとつの事柄に過ぎず、
これが逆転して進む確率は天文学的数字分の１ということになります
（出鱈目な数字をあげていくことはたやすいがそれをそっくりそのまま繰り返す／逆向きにいうのは
　とっても難しいというような感じだと思います）。
でもそれは沢山の出来事の塊のはなしで単純な粒子の動きは、
時間反転してもわからないでしょ！ということになるかと思いますが、そのとおりだと思います。
沢山の出来事の塊がなければ分からないのではないでしょうか？
（ちなみにエントロピー増大の法則は閉じた系に関して成り立つことで、
　系の外側からエネルギーを与えればエントロピーを減少させることができます。
　だから生物がいるのでしょうけど。それはさておき、だから、すごいエネルギーをつぎ込めば、
　たとえば私という物体のたどってきた状態を逆戻りさせることが可能だということです。
　でも、それはおそらく、無理なんだと思います。それが一番上でいった本質的に確率的な出来事で
　私がいままで浴びてきた宇宙線の崩壊過程を逆向きに制御することはできないんだと思うのです。）

おそらく私たちの心の動きが沢山の細胞の運動（電気信号のやりとり、電気信号、化学物質の拡散）によってできているため
この法則に支配されて、特定の方向に時間が進むように感じるのではないでしょうか？
身の回りの出来事ももちろん沢山の出来事の塊として見えているので
人間の感じる時間感覚と物事の時間が同じように見えるんだと思います。

物理的には以下のＵＲＬのように説明する(？）ようですが、
私にはいまいち分かりませんでした。
（エントロピーが減少する宇宙があるという意味なのでしょうか？）

参考URL：

http://www.nisseisg.co.jp/kouhou/_sapiens/_sapi015/ajsa0152.html

補足

僕は、時間を逆転させたらどうなるかと考えました。時間が分割できない連続的なものと考えると、逆転した時間は想像も出来ません。しかし、時間をある単位に分割可能なものと考えて、それを逆に並び替えた時間であれば容易に想像できます。そうして想像される、時間が逆転した世界は、今と全く変わりない世界ではないでしょうか。

回答No.6

ryumu

「時間が過去から未来へと進む」というよりは、
「過去から未来への経過を示すパラメーターを時間という」
のではなかったでしょうか？

普段の我々の”経験”から、たとえば「首をつって、死ぬ」ことは理解できますが、「死んでから、首をつる」というのは考えられませんね。他の人もいってるように因果律があるからです。これは「親が、子供よりも後に産まれる」ってことは”あり得ない”ってことをいってる経験則ですね。
今、基底状態にある物体が、”数時間後”にエネルギーを加えられるからといって、”エネルギーを与えられていない今”励起状態になることはない、ということです。

このように経験的に因果律で、過去と未来を区別でき、そしてその過去から未来の経過を表す変数を時間と定義する・・・てのはどうなんでしょうか？？

お礼

ありがとうございます。経験則を無視して先験的に「時間」という
概念をたててしまうところに僕の疑問の空虚さがあるということはonthewellをはじめとした回答を読んでその通りだと納得しているのですが。
「私達の生きているこの時間は実は反転している」という空虚な仮説を立てたときに、現代の物理学はそれをどのように処理しているのでしょうか？。
やはり中世の修道僧であるオッカムの剃刀を持ち出すのでしょうか？。
ポイントを差し上げたい回答がたくさんあるのですが、是非専門家の意見もお聞きしてみたいし、勉強になる回答が多いので、もう少しつづけさせてください。

補足

訂正:onthewell＞onthewellさん。敬称忘れました。

回答No.5

noname#254

すみません。「ブルーバックス愛好者」のレベル、つまり素人です。
　熱力学第２法則「エントロピーは増大する」は、時間が逆行すると成り立たなくなるように思います。
　でも、たぶん、azertさんはもうすでにそのことは考えておられるでしょうね。
　　　時間があるからエントロピーが増大すると言える
　　　エントロピーが増大するから時間があると言える
　こうして論理は循環してしまいます。もし仮に「われわれの考える未来」から「われわれの考える過去」へ向かって時間が流れているような宇宙があったら、そこでは
　　　時間があるからエントロピーが減少すると言える
　　　エントロピーが減少するから時間があると言える
という形で、時間というものが根拠付けられるでしょう。そこに生きる人たちは、僕たちと同じように、当たり前に「過去」と「未来」を考えることでしょう。
　そこで僕の考えです。
　「物理法則と時間は、相互循環的に互いを根拠付けあうものだから、物理法則自体は《時間が過去から未来へ流れる》ことの根拠にはならない」
　やっぱり「根拠はない」ことになると思います。

　なお、「哲学」のカテゴリーでも「時間とは何か」という質問が最近ありました。もしよろしかったら、そちらでも一緒に考えてみませんか？

お礼

なるほど。「物理法則と時間は、相互循環的に互いを根拠付けあうものだから、物理法則自体は《時間が過去から未来へ流れる》ことの根拠にはならない」 という名回答ありがとうございます。
ただ、エントロピーの話に関しては、僕の疑問を生じさせた推論とは異なっていて。
瞬間、瞬間を細切れにして逆にならべても、その瞬間自体は変わらないので、例えば今の僕が、昨日のある瞬間に戻ったところで、今日の出来事を知らない普通の時間認識を持つ僕がいるわけです。従って、瞬間を逆に並べても、相変わらずエントロピーは増大していると認識するというふうに推論したのです。

回答No.4

noname#5186

おもしろい議題ですので素人ながら参加させていただきます。時間には方向がない、と自分は思います。
方向がないから正転も逆転もない。
あるのは唯因果律のみ。
因果律の逆転はありえない。なぜなら
因果律という言葉自体が正転とか逆転とかにかかわりなく
どんなに奇異であったとしても、原因と結果という
確固たるものであるからです。
もしも、正転の世界の人が、逆転の世界を眺めたとしたら
確かに、物事はまったく奇抜に見えるかもしれないけれど
でも結果が原因に見えたとしても、その世界では、その結果が結果である世界なのだから、因果律は逆転していないのです。
　時間ということを因果律以外の概念で考えること自体
まったく無意味なことで、空虚なことだと思います。
因果律というのは常に方向性の無い一方通行の事、その事自体を意味していると考えます。
　時間が過去から未来に進むとされている根拠としては、
唯、過去と未来という言葉がそういう役目をしているからではないでしょうか。言葉にとらわれないことが悩みの解決の糸口だと思います。

お礼

なるほど。
「時間」というのは「因果律」を一般化、抽象化しすぎた概念であるために空虚な問題を生じさせてしまうということですね。「時間」でなく「因果律」という概念で考えれば、確かに問題は生じませんね。
みごとなお答えありがとうございます。

回答No.3

nanashisan

時間が過去から未来に進むなんて単なる妄想です。よって、根拠はありません。
人間の脳がそのようにしか認知できないのです。
ただ時間が過去から未来に進むと考えても特に支障はないのでそう考えようとという程度のことです。

なお、時間を反転してもエネルギー保存則に反することはありませんし、ほとんどの物理法則に反しません。

お礼

ありがとうございます。なるほど、やはり根拠はないのでしょうか。
時間を反転しても、「ほとんどの物理法則に反しません。」とのことですが。もう一歩強く、物理に詳しい人に「全ての物理法則に反しません。」と断定してもらえれば、疑問は完全解決なのですが。

回答No.2

alfeim

物事には因果というものがあり、すべては原因(因)があって結果(果)があります
原因の無い結果はないわけで、無限に細かく切った時間の中でもこれらは成立します
ここで時間が逆転すればすべては結果が原因を生む事になります
地面にあるボールが何のエネルギーも与えられずにいきなり天空へ飛び出す・・・みたいな事になってしまいます
そうであれば、当然基本的な物理法則のエネルギー保存の法則は失われ、我々の住む世界は混沌とした物になっているでしょう・・・

とまぁ、言ってはみましたが、実際は自分達が同じ「系」にいれば時間が逆転したとしても、それを逆に感じていれば時間は未来から過去に進んでいるのに過去から未来に進んでいるように感じてしまうかもしれませんが・・・

お礼

僕もそう思います。同じ系にいれば、時間が逆転しても因果律は問題なくまもられているように感じるのではないでしょうか。二つの逆に流れる時間の系があって外から相手の時間を見ると、それぞれが相手の時間を逆転していると感じるのでは。
そして、その2つの時間をどちらが正転で、どちらが逆転か問うことはできないのでは。

回答No.1

blue_leo

逆転させると物理的な法則でなりたたないものが多数出てくるのでは？

お礼

ありがとうございます。ズバリ「逆転させるとなりたたない物理的な法則」があれば僕の疑問は解決です。でも、具体的に思いつきません。熱力学でいう時間の不可逆性とは根本的に問題が違うような気がするし。
どなたか教えてください。