決定論・非決定論と量子乱数発生器の関係についての質問です

自分で考えてみても答えが出なかったので質問します
現在の物理学者や神経科学者は、マクロの世界は決定論的（力学的決定論、あるいは因果的決定論）であるという見解が多数派なのかなと思います。
ですが、たとえば、マクロの世界において、食堂でラーメンを食べるかカレーを食べるかを「量子乱数発生器」を使って決めたとすると、マクロな世界にミクロの世界の量子力学、不確定性が直接影響を及ぼすことになり、マクロの世界もミクロの世界と同様に「非決定論的」であるということになり、「決定論」は完全に破綻すると思えるのですが、このように考えることは間違っているのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• ありがとうございます！
  回答No.1は理解できた気がします
  量子力学について勉強し始めたばかりで、まだ理解があやふやな状態だと思うので、もう少し勉強が進んでから質問したほうがよかったのかもしれません。。
  
  回答No.2についてですが、たとえば、コイントスでどちらを食べるかを決める場合と、量子乱数発生器を使って決めた場合を比較すると、コイントスの場合は力学的、決定論的に（たとえば）ラーメンを食べたという結果が生じる気がしますが、、そのとき、もしコイントスの代わりに量子乱数発生器を使って決めた場合で、ラーメンではなくカレーという結果が出た場合、決定論的な力学的な連鎖（？）が量子乱数発生器を使ったことによって途切れてしまう（切断されてしまう）ような気がしてしまいます。この理解が間違っているのだとすると、これはさらに勉強が進めばきちんと理解できるようになるでしょうか？

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/07/30 14:55

No.1 ベストアンサー 回答者： finalbento 回答日時： 2022/07/29 15:31

現代の物理学でも「マクロの世界は決定論的」と言うのはあくまでも近似であって、厳密には質問者様がお考えになられているように非決定論的なものです。

ただしマクロの世界では決定論的な結果から外れる確率が無視できるくらいわずかなものなので「マクロの世界は決定論的」と言い切って差し支えないと言うだけです。

この回答へのお礼

ありがとうございま

お礼日時：2022/08/10 08:21

No.8 回答者： Tacosan 回答日時： 2022/07/31 03:59

う～ん. ミクロからマクロを作るときに「統計」を導入するなら, ミクロにおける非決定論的挙動をマクロにおける決定論的挙動は両立しないかな? まあ「統計」を導入することで「非決定論的なにか」を無視してるだけともいえるけど.

ちなみに「カオスである」ことは「非決定論的である」ことを意味しない... 少なくとも「決定論的カオス」という言葉がある程度には.

この回答へのお礼

ありがとうございます。たしか、カオスというのは決定論を前提とした理論ですよね。決定論的だけど人間には予測不可能？という・・
初期値がほんのわずかにずれれば、厳密な結果の予測が困難になるという意味では、マクロの世界のありとあらゆる力学的な作用と結果はすべてカオスといえると理解すればよいでしょうか？

お礼日時：2022/08/10 07:46

No.7 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/07/30 16:38

マクロが完璧に決定論的なら

量子乱数発生器は作れません。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
マクロな世界・日常の目に見える世界は、無視してよいほど小さな誤差を無視すれば決定論的といえるけれど、厳密な意味では「非決定論的」なので量子乱数発生器も作れると理解しておけばよいでしょうか？

お礼日時：2022/08/10 07:57

No.6 回答者： finalbento 回答日時： 2022/07/30 15:04

今度の補足にあった「量子乱数発生器を使って決めた場合に決定論的な連鎖が」云々についてですが、そもそも量子乱数発生器を使った時点で決定論的な要素はないと考えるべきだと思います。

非決定論的要素しかない量子乱数発生器を使ってラーメンかカレーかを決め、その結果通りに食事をするのであれば、決定論的な要素はどこにもないはずです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
No.7さんのお礼に「マクロな世界・日常の目に見える世界は、無視してよいほど小さな誤差を無視すれば決定論的といえるけれど、厳密な意味では「非決定論的」なので量子乱数発生器も作れると理解しておけばよいでしょうか？」と書いたのですが、このように理解しておけばよいでしょうか？

お礼日時：2022/08/10 08:01

No.5 回答者： chiha2525 回答日時： 2022/07/30 09:43

シュレーディンガーの猫などが、有名ですが調べてみると色々と面白いですよ。

最終的には観測問題や観測の理論に行きつくわけですが、なかなか考えさせられます。

あと磁石（磁力の源）なんかは量子的な効果だったりするはずなので、こちらも調べてみてはいかがでしょうか♪

この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時：2022/08/10 08:01

No.4 回答者： finalbento 回答日時： 2022/07/29 20:24

他の回答で少し触れていますが、カオス理論では「ニュートンの運動方程式のような完全に決定論的な方程式から非決定論的な結論が導かれる」と言う場合がある事も分かっています。

そう言う意味では仮に量子力学の確率解釈が間違っていたとしても「マクロの世界も非決定論的」と言う事になると思います。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

>カオス理論では「ニュートンの運動方程式のような完全に決定論的な方程式から非決定論的な結論が導かれる」と言う場合がある事も分かっています。

そうなんですか。。これは「人間の能力では予測不可能で検証も不可能」、「人間に予測不可能であることと決定論的かどうかということは無関係」と理解していました。こういう理解は間違っているでしょうか？

お礼日時：2022/08/10 08:12

No.3 回答者： head1192 回答日時： 2022/07/29 20:09

マクロの世界に決定論が適用できない最大の例は天気予報。

気象現象は多くの要因が相互に絡み合う「多元非線形」の現象。
なんとか微分方程式をたてられたとしても、解くことはできない。

地球を飛び立った人工天体の軌道さえ、決定論的に述べられない。
地球を飛び立った瞬間、その天体には地球と太陽と月から重力を受ける。
人工天体を加え４天体の問題になる。
人工天体を惑星間飛行天体とし月の影響を無視しても３天体の問題である。
いわゆる「三体問題」である。
ところが人間の数学では三体問題は解けないことが証明されてしまっている。

人口天体の軌道は、方程式でなくシミュレーションで導かれている。
気象予報も同じである。
すなわち、決定論が通用しない。

なお、マクロな世界に量子効果は及ばない。
たとえば地球大気に含まれる原子・分子の数だが、地上付近では１立方センチあたり、日本人（１億２千万人）全員に３千万個ずつ配れるだけ存在している。
たとえそのうち１個がある運動をしても、分子の運動はアットランダムなため他の分子の運動に相殺されてゼロになってしまう。

量子の世界からマクロの世界への遷移なら、数の乖離はさらにけたちがいである。
量子効果は数の効果にかき消されてしまう。

量子効果は、量子スケールでしか通用しないのである。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
No.4さんへのお礼に「これは「人間の能力では予測不可能で検証も不可能」、「人間に予測不可能であることと決定論的かどうかということは無関係」と理解していました。こういう理解は間違っているでしょうか？」と書きました。この理解の仕方は間違っている、基礎的な理解がまだできていないというふうに理解しておいてよいでしょうか？
たとえば、「予測も検証も不可能なので、物理学の範疇から外れて形而上学的な世界になってしまうので、物理学上は無意味」ということでしょうか？

お礼日時：2022/08/10 08:21

No.2 回答者： finalbento 回答日時： 2022/07/29 15:38

追記ですが、質問文に書いておられた「ラーメンを食べるかカレーを食べるかの決定」はマクロの世界ではなくミクロの世界での出来事です。

ラーメンを食べるかカレーを食べるか自体はマクロの世界の出来事ですが、それは言わばメーターのようなものであって本質的な意味はないに等しく、その原因となる「量子乱数発生器」が起こす現象はミクロの世界の出来事ですから「ラーメンを食べるかカレーを食べるかの決定」も本質的にはミクロの世界の出来事と考えるべきです。

この回答へのお礼

ありがとうございます

>「ラーメンを食べるかカレーを食べるかの決定」も本質的にはミクロの世界の出来事と考えるべきです。

これがよく理解できないので、もうすこし勉強してみようと思います

お礼日時：2022/08/10 08:24