西森 ── 違いますね。私の研究テーマは、大学時代からずっと統計力学です。それ一筋にやってきたと言っても過言ではありません。

西森 ── 物をどんどん細かく見ていくとどうなるでしょうか。まず分子になり、それは原子からできています。原子の中では原子核のまわりを電子が飛んでいる。さらに原子核の構造を分解してみれば、中性子と陽子になり……と、このようにどんどん細かく見ていくと究極的には物とは、何でできているのか、という根源的な疑問に行き当たります。

西森 ── そうです。しかし統計力学では、その逆を考えます。要するに物がたくさん集まって大きくなると、小さな単位では見えなかった現象が見えてくる。身近な水を例にするなら、水の中にはH₂O分子がたくさんあるわけです。これが常温なら液体、温度を下げて0℃以下にすると固体の氷になります。逆に温度を上げて1気圧の状態で100℃にすれば気体の水蒸気になる。いずれも分子H₂Oの集まりであることに変わりはありません。

西森 ── 相転移に関してスピングラスと呼ばれる物質の性質を調べているときに、量子力学の考え方を援用するとわかりやすくなるのではないかと思いついたのです。

西森 ── ガラスを例に説明しましょう。ガラスはSiO₂という分子がたくさん集まってできた物です。ただし、原子や分子が規則的に並ぶ普通の結晶状態とは異なり、ガラスの中の分子はランダムに並んでいて、規則性はまったくありません。外見上は固体ですが、内部は液体のような状態であり、かといって液体のように流動性があるわけでもない。こうした状態は「凍結している」と呼べるでしょう。スピングラスとは、スピンと呼ばれる小さな磁石が、ガラスのようにランダムに凍結している物質です。

西森 ── 電子の自転により磁性を持った電磁石のような物がスピンです。このスピンが、ガラスの中のSiO₂分子のようにランダムな状態で凍結している。だからスピングラス（スピンのガラス）なのです。このような現象が起こるメカニズムを研究している中で、量子力学的な「ゆらぎ」の概念を応用すると一番エネルギーの低い安定な状態がわかるのではないかと思いついたのです。研究成果を「量子アニーリング」と題してまとめたのが、1998年に発表した論文です。

西森 ── 正直に告白するなら、私もよくわかっていません。よく誤解されるのですが、物理学は「なぜ」を突き詰める学問ではないのです。量子のふるまいを所与のものとして認めた上で、理論を構築しているのが量子力学ですから。「なぜ、そうなるのか？」と物理学者に聞いてはいけません（笑）。