スマホと量子論

週末は、パソコンのトラブルシューティングでバタバタしていました。
インターネットが普及して、パソコン・スマホから買い物などができて便利な世の中になりました。
しかし、システム障害になると、大変ですね。
トラブルは無事解決したので、ほっとしました。

好きな言葉をご紹介します。

「他のあらゆる学識は、
　善の意識を持たない者には有害である。」
　(モンテーニュ）

量子論って何？

量子論とは、

非常に小さなミクロな世界で、物質を構成する粒子（原子・電子）や光などがどのようにふるまうのかを解き明かす理論です。

単に法則を説明するだけでは分かりにくいので、
スマホを例にどのような性質が活用されているかお伝えしますね。

部屋の中でスマホを使って電話がかけられる理由

スマホの電波が、壁やガラスなどの障害物を通り抜ける性質があるからです。

この現象は、

トンネル効果

と呼ばれています。

トンネル効果とは、
ミクロな粒子が一時的に大きなエネルギーをもち、本来は通り抜けられないはずの壁をすり抜ける現象です。

部屋でスマホをかける場合、電子が波の性質を持つため、薄い膜であれば、トンネル効果で壁や窓ガラスを透過できます。

同じ現象は、光でも確認できます。
例えば、目に見える可視光もガラスにぶつかると一部は反射しますが、一部は透過します。

トンネル効果

全地球測位システム（GPS）

自動車のカーナビゲーションシステムやスマートフォン（スマホ）の地図アプリで自分のいる位置がわかるシステムですね。

GPSは、

一般相対性理論

の影響が考慮されています。

一般相対性理論は、アルバート・アインシュタインが構築した理論です。
この理論は、時間と空間、そして重力についての理論です。
質量をもつ物のまわりの空間はゆがんでいて、この空間のゆがみが重力の正体と考えます。
その空間のゆがみが別の物体に影響を及ぼして、物体を異動させると考えます。

そして、質量をもつ物体のまわりでは、空間だけでなく、時間の進み方も歪んでしまうと考えられます。
重力が強い場所ほど、時間がゆっくり進みます。
そして標高が高いほど、時間の進みが早くなると予測されます。

ＧＰＳは、衛星からの電波の発信時刻と、地上の受信機（スマホなど）の受信時刻の差から位置を特定するシステムです。

相対性理論の影響によって生じる衛生と地上のずれが誤差を生むため、その効果が補正されます。

参考文献：松尾泰監修「文系のための　めっちゃやさしい量子論」

最後まで読んでいただきありがとうございました。