情報力学が再定義する時間の矢と時空創発：2026年の物理学の転換点

過去から未来への一方向的な時間の流れという根源的な概念が、現代物理学の最前線、特に一般相対性理論と量子力学の統合を目指す領域で根本的な見直しに直面している。この長年の「時間の問題」は、一般相対性理論が時間を弾力的な時空構造に組み込むのに対し、量子力学が時間を外部の静的な基準時計として扱うという、両理論間の時間概念の非互換性に起因する。

2026年に注目を集める静かなる革命は、情報を物理量として捉え、エントロピーと時間の矢の伝統的な結びつきを情報力学が凌駕するという視点に基づいている。近年の進展では、重力そのものが、情報の統計的プロセスから創発する可能性が示唆されている。この急進的な見解によれば、時空は情報から構成され、過去の量子相互作用を物理的に記録する離散的な要素から成り立っているとされ、宇宙の構造がより根源的な情報処理の帰結であることを示唆している。

2026年の研究は、時空の幾何学的構造が、質量とエネルギーだけでなく、特に量子もつれとして知られる量子情報の分布にいかに依存して湾曲するかを確認した。この情報に基づいた枠組みでは、時間の順序は不可逆的な情報の刻印から直接的に現れるものと解釈され、時間が本質的に過去に起こった事象の累積的な記録であると定義される。時間の矢は、この記録が増え続けること、すなわち情報の拡散が全体として元に戻せない事実を反映している。

この情報論的アプローチは、局所的な重力を増強させる蓄積された情報の刻印を示唆することで、ダークマターに帰せられる余分な重力引力を説明する可能性を秘めている。さらに、2026年初頭の新たな研究は、ビッグバン直後の粒子の速度に関する「冷たいダークマター」の仮定に疑問を投げかけている。また、この情報フレームワークは、ブラックホール近傍での情報の刻印がホーキング放射に影響を与えるといった、検証可能な予測を提供する。

実験面では、量子コンピュータを用いた研究が、情報貯蔵の限界から実効的な時間の矢が生成される過程を制御された環境下でモデル化する試みを継続している。ブラックホールの内部は「究極にもつれた情報の集まり」として記述され、これは絶対最大量子もつれ状態として理論的に示されている。量子もつれが時空の幾何学、すなわち面積として記述されるという笠＝高柳公式の発見は、量子情報から時空が創発するという思想を具体化している。

究極的に、この情報に基づく構造は、時間が根本的なものではなく、宇宙がその連続的な自己記録ダイナミクスを通じて内部的に生成する現象であるという見解を提示する。このパラダイムは、物理学の基礎を記述する連続体の数学から、宇宙の物理的情報処理能力という離散系への基盤レイヤーのリファクタリングを促すものであり、プランク長スケールでの情報量の上限（ベッケンシュタイン境界）が、空間がデジタルである真の理由である可能性を示唆している。この進展は、一般相対性理論と量子力学の統一という長年の難問に対する新たな視点を提供し、2026年度にはJST創発的研究支援事業のような挑戦的な研究への関心が高まっている。