量子力学 「シュレーティンガーの猫」へのギモン(1) |
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量子力学の本には必ずといっていいほど、「シュレーティンガーの猫」の”パラドックス”が出てきます。 現在もまだ”論争”されてるそうなのでちょっと紹介してみましょう。 量子力学の確立者であるボーア(歌手のBOAとは血のつながりはない。)やハイゼルベルグらいわゆるコペンハーゲン 解釈派の学者たちは、「不確定性原理」を打ち出し、これは現在の物理学の重要なエレメントなのはご存知と思います。 不確定性原理をひとことでいうと『量子の世界では確率的にしか状態を知ることはできない。』 私たちの観測技術がどんなに発達しようとも量子の位置と運動量の両方を正確に知ることはできないとのこと。 しかし、たとえばサイコロ振って1であるとか6であるとか私たちは確定できますし、それができなければ、「壷振り師」 はみんな廃業です。”極道の妻たち”の映画もいつまでたっても終わらず、映画館はブーイングの嵐です。 しかしボーアやハイゼルベルグは映画館で暴動がおきないような答えをちゃんと用意していました。 物事の確定したと思い込むのはあくまで観測者の主観に依存する。サイコロの目は六分の1の確率で確定するけれども それが「確定」するのは、観測する人が、サイコロを見ることにより、1とか3とか確認できる時である。 (確率波動波の収束現象といいます。) この考えをもとに、コンピュータの父、フォン・ノイマンは1932年「観測者効果」を発表しました。 私たち人間が観測しないかぎり物事は確定しない。。なんかオカルトチックですよね。 これを唱えたのがコン○ケ○イチ氏や矢○純○氏ならわかるん(?)ですが原子模型を作ったボーアにしろ、 ノイマン型コンピュータという名前からもわかるように、フォン・ノイマンにしろ ”おかると”や”トンデモ”の世界とはまったく違う人たち。 もちろんこの理論に反対は多く、シュレーティンガー波動方程式を打ち立てたシュレーティンガーや、相対性理論でおなじみ アインシュタインらは猛烈に反論しました。 その反論の際に唱えた思考実験が有名な「シュレーティンガーの猫」で、現在もまだこれを説明できる人がいないと いうものです。(”いない”というより人により学者によりあまりにもたくさんの「解答」がある。) まず、フタのある箱を用意する。この中に猫を入れる。箱の中には他に、放射性物質のラジウム、粒子検出器、 さらに毒ガス入りのビンを入れる。 もし箱の中にあるラジウムがアルファ粒子(キュリー夫人伝記で読みましたよね?アルファ崩壊現象)を出すと、 これを検出器が感知し毒ガスのビンのふたをあける。 1時間内にアルファ崩壊現象がおこらなければ猫は無事(上図)だが、アルファ崩壊現象がおこれば猫は”あの世行き” (下図)。1時間後猫が生きてる可能性は50% 不確定性原理によれば、私たちがフタをあけて中を見ないかぎり物事は確定しないのだから、1時間たって フタがしまった状態では、猫は生きてもいないし死んでもいない状態だといえる。それはパラドックスではないか??
それにしても、なぜシュレーティンガーは箱に猫を入れたのでしょう。猫じゃなくても犬でもネズミでもカバでもいいぢゃないか。 もしかして、彼は猫になんか恨みでもあるのか? 小さい頃猫にキスしようとしたら引っかかれて、顔をギザギザ模様にされた経験があるのだろうか? 愛猫協会にうったえられるぞ。 だから他の動物にするべきでは、「シュレーティンガーの犬」「シュレーティンガーのカバ」 それだって愛犬協会や、愛河馬協会がだまってないか。 そんな他人(猫?)にまかせずボーアにでも見てもらって、自分で中に入れば、「シュレーティンガーのシュレーティンガー」 ・・・わけわからん(笑) ということではなく、私の疑問点は・・・久々にコラム書いて疲れたので続く・ |
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