ロジャー・ペンローズ
皇帝の新しい心
みすず書房 1994
ISBN:4622040964
The Emperor's New Mind 1989
[訳]林一

 コンピュータがわれわれの脳や心のはたらきにどこまで食い下がれるかという年来の問題は、一九五〇年代にまだサイバネティックスに人々が熱中していた当時から、それなりに先駆的な議論がされていた。
 ぼくは三十代前半のころ、そのサイバネティックなダートマス会議やらアーティフィシャル・インテリジェントなメイシー会議やらの記録を読んで、おおいに興奮した。そこにはベイトソン、ウィーナー、マカロック、フォン・フェルスター、ハーバート・サイモンらの錚々たる科学者がズラリと顔を揃えていた。そしてそのころすでにグレゴリー・ベイトソンが、「われわれはまだ“生きているシステム”というものを一度も覗いたことがないのだから、自然と情報と人間のあいだの“関係”をこそ研究すべきではないのか」といった発言をしていたのを読んで、ぞくぞくしていた。
 以来、脳と心とコンピュータをめぐる侃々諤々の議論はひきもきらずに続行されている。けれども人工知能(AI)の可能性が爆発した八〇年代は、ぼくも片っ端からそうした動向を傍目で観察していたのだが、どうも成熟した問題を議論しているようには感じられなかった。エキスパート・システムなどに傾きすぎたせいでもあった。そこに登場してきたのがペンローズの『皇帝の新しい心』であった。
 
 本書には「コンピュータ・心・物理法則」という副題がついている。そこでついつい「コンピュータは心を表現できるのか」という積年の疑問についにソリューションが与えられたのかと期待したくなるのだが、この期待はあっけなく裏切られる。ペンローズはそのような卑しい関心をもつこと自体に容赦ない鉄槌をくだす。ついでに、たちまちにしてAIを論破する。さらには「人間の脳も心もコンピュータなどでは解けるわけがない」と喝破する。
 そのうえで著者は、「量子力学的宇宙像をどのように描くか」ということがわからなければ、脳の未来もコンピュータの未来もありえないという結論を用意する。そのためにくりだす話題は、複素数から複雑性まで、チューリング・マシン批判からゲーデルの不完全性定理まで、ブラックホールからホワイトホールにまでおよぶ。まことにまことに目が眩む。
 では、この数式まじりの分厚い本書を読みおえて、われらの“皇帝”がどのような心をもっていたかを知ることができたかというと、これがまたなかなかできないようになっている。そのことがけっこう意地悪な本書の狙いなのでもある。それならそれで「なあんだ、がっかりだ、失望した」という気分にさせられるかというと、そうともならない。逆なのだ。そこがペンローズの第一級の数学者としての腕になる。いま(二〇〇〇年現在)もまだオックスフォード大学にいる。
 
 ロジャー・ペンローズは六〇年代にホーキングとともに宇宙論を研究して、「もし相対性理論が最後までずっと成立していくのだとすれば、物理法則が適用できない特異点がどんなブラックホールにもなければならないはずだ」という推測を打ち出した。ブラックホールはこれですこぶる有名になり、さらにビッグバン理論がここから世間に広まりだした。
 その後、ある結晶的な図形の性質を研究し、その図形をエッシャー図形のように平面に並べることはできるのだが、その並べ方は非周期的にならざるをえないという驚くべき法則を発見した。もともとエッシャーの有名な「無限階段図」のヒントをエッシャーにもたらしたのがほかならぬペンローズだったのだから、こういう発見があっても当然だった。
 有名な「ペンローズの三角形」という錯視図形も発案した。三本の棒(柱)がねじれて三角形をつくっているのだが、実際にはそんな立体物はつくれない。そのため不可能図形といわれるもので、誰もが一度や二度はお目にかかったものだ。ペンローズはこういうトリッキーなものも次々に考案して、人間の知覚のフラジャイルな曖昧さに強い関心をもってきた。
 そのペンローズがコンピュータ万能主義に反旗をひるがえし、さらには人工知能に沸く認知科学者たちを一蹴しようというのだから、これは矛先を向けられた連中が不利である。けれどもペンローズは、かれらの自信をぺしゃんこにするのが目的ではなく、量子重力理論によって世界を眺める方法を伝えることが目的なので、ぺしゃんこになった「コンピュータによる心の科学の取り扱い」の後始末には関心がない。
 実際にも、本書の議論が本格的に始まるのは第六章「量子マジックと量子ミステリー」からだった。そこで、そこまでの議論を次のようにまとめてしまっている。
 
 たぶん、われわれの心は、古典物理的構造の「対象」なるものが遂行する、何らかのアルゴリズム(計算結果)の特徴にすぎないというよりも、われわれの住んでいる世界を現実に支配している物理法則の、ある奇妙な驚くべき特徴に由来する性質なのであろう。

 ここでいう物理法則というのが、われわれの知覚の奥の事情になんらかのかたちでかかわっているかもしれない量子状態を支配している法則である。しかしながら、このことは容易には見えてはこない。そこでペンローズはまず量子力学を説明し、ついで第七章の「宇宙論と時間の矢」で、熱とエントロピーと時間の関係をのべ、第八章で得意の「量子重力を求めて」にとりかかる。
 ここまでで、読者は「脳と心」について新しく学ぶべきことが、きっとわれわれの知覚する「時間の流れ」に密接な関係があるらしいと感じるようになっている。その「時間の流れ」には量子と重力がからんで関与しているはずで、それが脳と心を支配する。ペンローズはきっとそう考えたいだろうと予想したくなる。
 
 ペンローズは量子論の枠組みを変更したいのである。それまで、新しい量子論をつくろうとする者は、量子力学が時空構造に関するアインシュタインの理論におよぼす効果を計算に入れてきた。それをペンローズはまったく逆に、アインシュタインの時空理論が量子力学の構造そのものにおよぼす効果から新たに考えようとした。いわゆる量子重力理論の試みではあるのだが、そこに工夫があった。
 その工夫のひとつがツイスター理論(twistor theory)で、時空の中の光線の束がツイスター空間の「点」に対応し、逆に、ツイスター空間で「球」に時空の中の「点」が対応するとした。ツイスターがいったい何をあらわしているのかということは、このモデルが複素射影空間の数学に棲みこんだ以上は、取り出して言葉にするのはむずかしい。いくつかのモデルの見え方を視覚化することができるだけだ。
 このような「量子重力モデル」を考えたペンローズは、このモデルを大胆にいじりまわして、宇宙の極大にも物質の極小にもあてはめようとした。それがときおり新たな刺戟的な問題とリンクしていった。
 うまくリンクできれば、ビッグバンにおける境界条件(初期拘束条件)をどう見るかという問題に関係してこよう。ぼくも十年ほど前にこのことに関心をもち、佐藤文隆さんや津田一郎君らと騒がせてもらったことがあるのだが、ぼくの想像力ではほとんど埒があかなかった。
 それをペンローズはワイル曲率仮説というものに帰着させつつ、冒険をしようとする。これはかんたんに説明できる筋合いのものではない。それこそホーキングとペンローズが死力を尽くして到達した仮説なのでここはスキップすることにするが、それでペンローズが次にどうしたかというと、ここからが本書をつまらなくさせていく。
 なんと今度は一転して脳を調べ(第九章「実際の脳とモデル脳」)、そのどこかに量子機能がはたらいているところがあるはずだという話になっていくからだ。本書では一つの例として網膜をあげ、ここにちょっとした可能性を見るのだが、そのくらいではたいした実証性をもたないので、あきらめる。ここからはさすがのペンローズも腰砕けなのだ。むろんペンローズ自身はあきらめてはいない。「量子脳」の仮説に本気でとりくんで、結論だけいえば、「意識はマイクロチューブルにおける波動関数の収縮である」という驚くべき提案をするに至った。
 神経系のなかの中空構造をもっている導波管のようなものがマイクロチューブル(タンパク質のサブユニットで構成される)で、そこで量子の動きがおこることが意識をつくっているという「量子脳」仮説である。ペンローズの『〈量子脳〉理論』(ちくま学芸文庫)に詳しい。ここから「クォンタム・マインド」とか「量子意識」といった用語も飛び散るようになった。

 こうして終章「心の物理学はどこにあるのか?」にたどりつく。ここも三分の二はつまらない。ところが、あるひとつの示唆がぼくをびっくりさせた。この示唆というか、指摘というか、それがこの終章にあるだけで、本書はやはりペンローズの“勝ち”なのだ。
 それは、「意識的思考のほうが非アルゴリズム的で、かえって無意識のほうがアルゴリズム的なのではないか」というものだった。かんたんにいえば、意識には計算不可能なプロセスを処理する実行能力があるということだ。もっとも、この示唆がどんな意味をもっているかということは、ペンローズも結論を出せないでいる。
 心の正体は皇帝と侍女と臣民で変わるものではないだろう。だからといって、心が平等であるからといって、決して皇帝は生まれない。

参考¶ペンローズの結晶的図形(準結晶とよばれることになった)については、マーティン・ガードナーの『ペンローズ・タイルと数学パズル』(丸善)がスリリングな案内をしてくれている。

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