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経営企画チームで経理を担当しております「ごんけうといは」と申します。

 

みなさん、量子力学ってご存知でしょうか。

量子力学(りょうしりきがく、(英: quantum mechanics)は、一般相対性理論と共に現代物理学の根幹を成す理論として、主として分子や原子、あるいはそれを構成する電子など、微視的な物理現象を記述する力学である。
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

 

よくわかりませんね。とりあえず、めっちゃちっちゃいモノを研究する学問だと思っておけば大体合ってると思います。

そんな量子力学について、私は全く知識はありませんが、すげぇ!って思ったことがあったので、少し話をさせてください。

 

量子力学において「二重スリット実験」という有名な実験があるそうです。


出典:「量子コンピューターを理解するための 量子力 第3回 量子力学で書き換えられた「実在」の概念 ──「1つの電子は複数の場所に同時に存在できる」そう考えざるを得ない驚きの実験」|株式会社トリプルアイズ 眞人堂編集部学入門

用意するものはざっくり言うと、光が出る装置、スリットの開いたもの、光を受けるもの

 

光の出る装置から光が出てスリットを通り、最後のスクリーンにスリットを抜けた光が映し出されている、というものです

このとき、スクリーンに映し出される光は、スリットで遮られることによって、縦長の筋となります

スリットが2つ空いているので、普通に考えればスクリーンに映し出されるのは、2本の光の筋ですよね。

 

ところが、スクリーンに映し出されるのはなんと濃淡のある縞模様でした

 

おかしいですよね。光は直線に飛んでいるのに、なぜ縞模様になるのか。

 

その理由は「光は波の性質を持っているから

出典:『二重スリット実験』〜観測すると世界が決まる⁉知るとぞっとする世界でもっとも美しい実験|株式会社山梨中央銀行

 

海の潮の流れを思い出してもらうとイメージしやすいと思いますが、実は光はこのような波の性質を持っていたのです。

一つ一つの粒子がそれぞれ干渉し合うことで、一直線でなくいろんな方向に進んでしまった、ということですね。

 

では、粒子の干渉が起きないよう、光を光子と呼ばれる最小単位まで小さくして、1つ1つ飛ばせば、まっすぐにスクリーンまで飛んでいって、2本の筋ができそうですよね。

ところが、スクリーンに映し出されるのは同じように濃淡のある縞模様でした。

 

縞模様は粒子が干渉しあった結果出てくるもので、1つ1つ飛ばすことで、干渉するものはないはずなのに、なぜ縞模様になるのか。

 

この現象について、量子力学の研究者が出した結論は「一つの電子がスリットを「片方だけ通った」と「両方通った」と「どちらも通らなかった」が同時に存在し、スクリーンにぶつかることによる”観測”によって、一つの確率に確定する」というもの。

この結論についてはいろいろな解釈があるそうなので、私が納得した解釈はこれだ、というニュアンスで聞き流してください。

 

そして、私が、すげぇ!となったのはこの後です。

 

この実験を受けて他のすごい人が「そんな訳あるかい!ほなスリットを通る前の光の動きを見ればええんやないか!」といい、先程と同様の環境で、スリットを通過する光の粒を”観測”しました

 

そうするとなんと、スクリーンに映し出されていた縞模様は、2本の筋になったそうです。


出典:『二重スリット実験』〜観測すると世界が決まる⁉知るとぞっとする世界でもっとも美しい実験|株式会社山梨中央銀行

 

ん?どういうこと?って感じですよね

さらにさらに不思議なことに、実験の途中でスリットが通過する光の”観測”を辞めると、また縞模様に戻ったそうです

 

出典:『二重スリット実験』〜観測すると世界が決まる⁉知るとぞっとする世界でもっとも美しい実験|株式会社山梨中央銀行

 

この不思議な現象に対して研究者が出した結論は「粒子の動きは、人間の”観測”によって確定される

 

これを知ったとき、そんなやばいことがあるのかと思いました。

 

だって、光って人間が生み出したものではなくて、自然現象です。
その自然現象が、人間が”観測”することで決まる?そんなことがあっていいのか?

 

ここまでごちゃごちゃと訳がわからないことを書いてきましたが、一番伝えたかったことは「世界ってすげぇ」です。

 

この他にも「量子もつれ」「量子テレポーテーション」など、量子力学において有名な実験で、信じられないようなものがありますので、ご興味ありましたらぜひ調べてみてください。

 

駄文長文にお付き合いいただきましてありがとうございました。

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