『注意深く観察して行動しろ』……だぜ　康一くん

1二次元好きの匿名さん22/03/01(火) 20:56:41

さて康一くん、二重スリット実験というものは知っているか？
一つの光源から光を発射させてスクリーンに映す場合を想定しよう
その際光の通り道に壁を置き、二つの穴（スリット）を開けるとスクリーンには何が映ると思う？
まあこれは分かるだろう、二つのスリットから出てきた光が干渉しあいスクリーンには波のような模様が映る
干渉縞と呼ばれるものだな
これは光が波としての性質を持っているからだ
さて、この光源を電子銃に変え、電子を打ち出す実験を行ってみたとする
電子は粒子的な性質を持っているから、実際に打ち出すとスリットの先にだけ電子による投影が起こるはずだ
しかし実際の結果は光の場合と同じく干渉縞を作ったんだ
さらにもう一回、今回は発射される電子を観測しながら実験を行った
すると電子の行き先が投影されたスクリーンにはスリットの先にだけ電子による投影が写った。干渉縞は写っていなかったんだ
おかしいだろう？電子を観測せずに実験を行うと干渉縞を作る、つまり波としての性質を表すが、
電子を観測しながら実験を行うと粒子としての性質を示すんだ
この結果から、「電子は観測していない限り波としての性質を示すが、観測すると粒子としての性質を示す」
という量子論での基礎となる解釈が生まれた。いわゆるコペンハーゲン解釈というものだな
さて、ここでいう波だが、電子の波としての性質をどう解釈するかという問題が起こる。これをどう解釈したかまでの変遷はあまりにも長すぎるので割愛するが、「電子が存在する確率の高い場所を繋げたもの」という解釈が生まれた
所謂「波動関数」と呼ばれるものだ
つまり電子は観測されるまでは波状に確率的に存在するんだ。そしてそれらの確率は同時に存在する
意味が分からないかもしれないがそれでいい。ミクロな世界ではそういう法則があるってだけだ
実際に電子を観測するとそれらの確率は一点に収束し、一つの粒子として電子を観測できる
これを波動関数の収縮と呼ぶ
この波動関数を導出する式がシュレディンガー方程式と呼ばれるものだ
シュレディンガー方程式の導出に不可欠な不確定性原理やドブロイの法則などはいったんスルーするぞ

2二次元好きの匿名さん22/03/01(火) 20:56:59

このシュレディンガー方程式は波動関数を求められるが、裏を返せば電子の状態は確率的にしかわからないという結果になる。何せ波動関数が確立に関する関数だからな
しかし、量子論以前の力学、所謂古典力学においては「きちんと前提条件があれば確実な答えが出てくる（決定論）」という考え方が主流だったんだ。
シュレディンガーはこの考え方を持っていたためどうしても確実な答えが出てこない量子論の考えに疑問を持った
そこでこのミクロな世界をマクロな世界に拡張したら矛盾が起きるだろうという考えをもって一つの思考実験を考えた
それが「シュレディンガーの猫」だ
電子の状態により50%の確率で崩壊が起きる放射性物質とそれを検知し崩壊が起こったら猫を殺す機械、そしてねこを同じ箱に入れたらどうなるかという思考実験だな
電子の状態は確率が重なり合っているから物質が崩壊する確率も重なり合い、それによるねこの生死も確率的に重なり合う？それはおかしいのではないかということをシュレディンガーは言いたかったのだろう
観察しろというのは……
見るんじゃあなくて観ることだ……
聞くんじゃあなくて聴くことだ
でないと……これから死ぬことになるぜ……康一くん。

3二次元好きの匿名さん22/03/01(火) 20:58:04

スリットが意味深な言葉にしか聞こえない自分は完全に毒されてる

4二次元好きの匿名さん22/03/01(火) 20:58:48