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量子力学、難解をわかりやすく シュレディンガーの猫

 量子力学は怪しい。有名な「シュレディンガーの猫」の話では、箱の中にいて見えない猫は「生きていて、死んでいる」というヘンテコな状態になるとされているが、この説明に納得できる人は少ないだろう。

シュレディンガーの猫とは

 蓋つき箱の中に、

①猫
②1時間以内に50%の確率で崩壊する放射性原子
③原子の崩壊を検出すると青酸ガスを出す装置

を入れた場合、1時間後には「生きている状態と死んでいる状態が1:1で重なりあった状態の猫」という不可思議な存在が出てくるのではないか?という思考実験。

 この実験は批判するための思考実験で、「君たちの理論が正しいとしたら、生きていると同時に死んでもいる猫が存在することになるよ?おかしくない?」というたとえ話。

 これは、ミクロの世界のことを無理やりマクロの世界(私たちが見ている世界)に広げたたとえ話なので、理解できなくても仕方ありません。もっと詳しく知りたい方は「シュレディンガーの猫 わかりやすく」で検索するとわかりやすく解説してくれるサイトがあるので、そちらを見ると分かりやすいかもしれません。

物理学者も完全に量子力学を理解できていない

 実を言えば、物理学者の多くも、量子力学を完全に理解したと思っているわけではない。最大の理由は「量子力学が、物理的な意味は分からない抽象的な数式を出発点にしているから」だと芝浦工業大学の木村元・助教は指摘する。

量子もつれ

 遠隔地にいる二人が「量子もつれ」と呼ばれいる特殊な相関関係にある二個の粒子を一個ずつ持っていて、これをうまく使うと、常識を超えた高密度の情報通信が可能になることが分かっている。

 この原理が成立すると、量子力学から予測されるある結果が成り立つことを示した。抽象的な数学原理から予測される結果が、情報に関する物理的な原理から導けることが証明されたのだ。

20世紀で最も美しい実験「二重スリット実験」

 量子の世界において、粒子は観測されていない時と観測されているときとでは状態が変わる。(詳しく知りたい方は二重スリット実験 とはで検索)

 量子力学において粒子は様々な状態が「重なり合った状態」で存在しうる。この「重なり合った状態」では観測機器によってによって粒子を観察することで、いずれかの状態に収束する。

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