シュレーディンガーの猫?

内容は真面目に書くつもり。
だがしかしどこの馬の骨とも知れぬ高三生が受験勉強もせずに書き走る事なので全然信憑性がないどころかトンデモ確実。


まずは、シュレーディンガーの猫の実験の概要。

まず、フタのある箱を用意する。この中に猫を一匹入れる。箱の中には他に、放射性物質ラジウム、粒子検出器、さらに青酸ガスの発生装置を入れておく。

もし箱の中にあるラジウムがアルファ粒子を出すと、これを検出器が感知し、その先についた青酸ガスの発生装置が作動し、猫は死ぬ。しかし、アルファ粒子が出なければ検出器は作動せず、猫は生き残る。

この実験において、ラジウムがアルファ粒子を出すかどうかは完全に確率の問題である。仮に1時間でアルファ粒子が出る確率が50%として、この箱のフタを閉めて1時間放置したとする。1時間後、猫は生きているだろうか。それとも死んでいるだろうか。 (すなわち、ラジウムがアルファ粒子を出したかどうかという量子的な問題が、猫が生きているかどうかという通常の世界に投影されたわけである。)

通常、我々は箱の中に猫がいても、それが死んでいるか生きているかを言うことができる(=記述することができる)。確かに確率を用いて記述することもあるが、原理的には猫の状態は死か生かの二通りしかない。

量子力学では観測前の猫の状態は原理的に生と死の重ね合わせの状態であり、状態はシュレーディンガー方程式に従って決定論的に変化する。つまり、箱の中の猫は完全に死んでいる状態と完全に生きている状態が重なり合っている(半分、という状態がどこにも存在しないことに注意)という奇妙な状態が続いていると考える。

しかし観測結果は、常に生きている猫と死んでいる猫のどちらか一方である。

むむー、ちょっと噛み砕いてみる。


これは、原子の挙動を説明?するために考え出された実験*1らしい。
つまり、ミクロの世界=原子の世界の力学である、量子力学だ。
原子が変化するかどうかは実際には観測できないから(目に見えないからね)、それを人間が観測できる形(ここでは猫の生死)に投影するための実験をしたわけだ。

一時間で、確率二分の一で作動して猫を殺す装置がある。
その装置の確率の仕組みは原子の働きを利用していて、どうやら一時間に二分の一の確率で原子が変化して、装置を作動させることが出来るらしい。
それを、箱の中に猫と一緒に入れる。箱のふたを閉める。
一時間後、箱のふたを開けて、猫は生きているだろうか、死んでいるだろうか。
もし猫が生きていたら、それは原子が変化した、ということであって、
もし猫が死んでいたら、それは原子が変化しなかった、ということ。

で、そこで、箱のふたを開けるまでは、猫は死んでいるか生きているか分からない。
つまり、原子が変化したか変化していないかわかんない。
これを、量子力学的に「重ね合わせ」という概念で呼ぶらしい。
つまり、「原子が変化した」と「原子が変化していない」の二つの現象が「重ね合わせ」の状態にある、つまり同時に存在することになるらしい。


でも、ふたを開けたら、猫の生死によって、原子が変化したかしてないか、のどっちかに定まる。


一見、これ矛盾じゃねえの?って見える。でも、物理学的にはまあ解釈があるらしい。
ごめんここらへんは物理学者じゃないので良くわかんないけど、まあ、説明できるらしい。


そして、今回このエントリを書くきっかけになったものをば。

というわけで、「専門用語を一切使わずに、中学生でも興味を失わずに読めるように」、という制約付きでも、オレの方がうまく説明できる、とぃう自信のある方、是非、「分裂勘違い君の「「シュレディンガーの猫の核心」が核心をついていない理由」が核心をついていない理由」というエントリを書いてみてくださいな。

まずはリンク先でも見てみてくださいな。


で、一つ謝らせてください。
すんません。シュレ猫の説明は出来ませんが、「わかんない人」からの疑問を出します。
というか、そのためにこのエントリかいてます。
俺が読んだ限りでは、シュレーディンガーの猫は謎だらけです。


ほんでもって。
疑問に思ったこと。


確率って、究極に厳密すれば、現実的ではないような気がするんですが。


何故かって、確率ってのは、人間が現実的に観測できない*2事象を予測するためのものであって、
その予測はサンプル数が多ければ多いほど理論上は厳密になるからって利用してるだけで、
それをミクロに持ってきちゃあ完全には厳密になれない確率を利用しちゃ駄目なんじゃないかと思ったよ。


つまり、例えば電子の挙動について、人間が観測できないから、確率的に「ここらへんに50%の確率である」とか言っちゃってるわけだけど、それはあくまで、人間が観測できないから。
実際には、電子はちゃんとどこかに存在するんじゃないのかねえ。と思ってみた。
そうすれば、まず、確率的に原子が変化するとかなんとか言ってる前提自体がおかしいわけで。


電子がどこにあるか分からんで、ただ「ここらへんにあるな」とか思って、それで「重ねあわせだ!」とか言ってるのは訳がわからないッス。


確かか確かでないか、そこは人間の意識の問題だと思う。
現実世界において、自分が観測できないからって、適当に見当つけてその範囲に「確からしさ」ってラベル貼ってどうにかいじくろうとしてるのも訳わかんない感じ。


物質の根源に量子ってものがあるなら、それはエネルギーとは何か、みたいに、現実世界にある概念だけでは理解できないなにか不可解なものである気がしてならない。


とにかく、微視的と巨視的がつながらないとかあるけど、実際にはだんだん拡大していったらつながってんだから、矛盾するんだったらどっちかのどこかに論の矛盾があるんだと思う。
で、俺は、それは確率論を持ち出してきていることだと思う。
個々の(?)量子の運動(?)を一つ一つ観察できるのなら、それの総和が全体としての運動になるからそれでいいさ。確率とか、「確からしさ」とか、人間が作り出した、実世界では起こりえない概念を適用するから混乱が生じるんじゃないのだろうか。
以上。たわごとでした。

*1:思考実験?

*2:ラプラスの悪魔だったかそんなのがいないからね