アインシュタイン・ローゼン橋の再解釈：時間的接続としてのパラドックス解決

アインシュタインとローゼンが1935年に発表した論文に端を発するワームホールの概念的基盤は、空間的な近道として視覚化されることが多いが、これは元来、一般相対性理論と量子物理学の原理間の整合性を強制するために考案された純粋な数学的構築物であり、物理的な通過機構を記述するものではなかった。現代の理論物理学はこの構造を再検討しており、この橋が時空の鏡として機能し、量子力学と一般相対性理論の統合という根深い課題に対処するために、二つの微視的な時間的方向を結びつけていると主張している。

古典的な解釈では、この橋は後年、通過可能なワームホールとして注目を集めたが、その後の解析により、元のEinstein-Rosen橋は物理的な実体が通過するにはあまりにも急速に閉じてしまうことが示され、その本質的な不安定性と非通過性が確認されている。この古典的見解は、光速よりも遅い粒子が一方の外部領域から落ち込んでも他方に到達できないことを示した1962年のジョン・アーチボルト・ウィーラーとロバート・W・フラーの論文によって裏付けられている。

現代の量子論的視点は、この橋を量子状態の二つの相補的な要素として捉え直しており、これはブラックホール近傍における完全で可逆的な量子記述を達成するために不可欠である。この枠組みは、スティーブン・ホーキングが1974年に提唱したブラックホール情報パラドックスに対する潜在的な解決策を提供する点で特に重要であり、情報が反対方向に進む時間軸に沿って進化することでその完全性を維持している可能性を示唆している。この再解釈は、ブラックホールを単なる空間の分離した領域間の接続としてではなく、二つの時間方向が逆向きに流れる二つの時空シートを繋ぐものとして捉えることで、情報が破壊されるのではなく、後方に流れる時間成分に沿って進化し、橋を介して保存されるという考え方に基づいている。

この時間的構造を裏付ける説得力のある証拠は、標準的な宇宙論モデルでは説明が困難な持続的な非対称性を示す宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の中に埋め込まれている可能性がある。2026年初頭に行われたある解析では、時間反転対称性モデルが、事後確率をデータと比較した場合、標準モデルよりも650倍大きい統計的優位性をもってCMB双極子異常を説明できることが示唆された。CMB双極子異常は、空の一方の側が反対側よりも約1000分の1ほど高温であるという、標準的なラムダ-CDMモデルにおける大きな緊張点である。

この概念は、ビッグバンが絶対的な始まりではなく、宇宙の二つの時間反転相の間に起こった量子的な「バウンス」であったかもしれないという宇宙論的可能性とも一致する。この理論的転換は、ポーツマス大学の宇宙論・重力研究所に所属するエンリケ・ガスタニャーガ教授によって推進された「ブラックホール宇宙（Black Hole Universe）」の枠組みによってさらに文脈化されており、これは我々の宇宙がより大きな親宇宙内に形成されたブラックホールの内部に存在するという仮説を立てている。ガスタニャーガ教授はこのモデルが、インフレーションとダークエネルギーの両方をバウンス機構そのものを通じて説明し、宇宙の起源を既知の物理学に根付かせていると示唆している。

K. Sravan Kumar氏とJoão Marto氏が関与した2025年後半から2026年初頭にかけて発表された研究では、この再解釈が明示的に詳述されており、この橋は空間的なゲートウェイではなく時間的なゲートウェイであり、最も深い量子レベルでは双方向の時間流を示唆しているとされている。このアプローチは、時間の固定された矢に依存するミンコフスキー時空における量子場理論の標準的な定式化に挑戦するものである。観測された物質双極子（電波源を通じて観測される）がCMB双極子よりも異常に大きい事実は、大きなスケールでの均一性と等方性を仮定する宇宙原理に挑戦しており、この物質-CMB双極子矛盾の統計的有意性は5標準偏差を超えることがある。この理論的進展は、空間移動の思索的な可能性から、重力と量子力学を調和させる道筋を提供する根本的な時間的接続へと焦点を移している。

この「ブラックホール宇宙」モデルは、エウクリッド宇宙望遠鏡のような今後の観測がバウンス仮説に経験的な裏付けを与える可能性がある、小さく非ゼロの正の空間曲率を予測している。この一連の取り組み全体は、重力と量子理論の非互換性を解決するという、アインシュタインとローゼンが1935年に二つの時空シートを繋ぐ数学的な橋を提案することで対処しようとした核心的な難問に依存している。