量子力学の問題

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量子力学の問題点

科学(哲学も物理学も含む)の特徴は

人間が観測できる ってことが前提

当たり前の話 人間が認識できないものなんて

『無い』と同じだもの

量子は波動関数で表せられる状態

ということは

いつのまにか物理学界の常識になりつつあるみたい

状態だということは可能性の集合体

確定できる位置や運動量は無い

 

そういうことを表しているんだね

ハイゼンベルグさんの不確定性原理は

その当たり前のことを言っているだけなんだ

ところが観測したとたんに

量子は粒子として一点に見つかっちゃうということも

また これまでの研究の結果出て来ちゃうんだよ

一点で見つかるってことは

位置と運動量が確定しちゃうということ

大前提として 現在概ね正しいとされている

量子(ミクロの世界だね)は状態として存在する

そのことが本当に正しいとするのならば

観測というファクターが入った瞬間に

どういう理屈で状態が一点に収縮してしまうのか

その理屈が立たないことには

理論としては未完成のままなんだよね

物の最小単位

物の最小単位を求めよう ってことで

学者さんたちは悪戦苦闘してきたんだ

古典力学というよりニュートン力学で

ぼくたちの知っているマクロの世界の物の動きは

ほぼ解明されたと言ってもいいと思う

だけど 学者さんたちは貪欲な人種

動きの分かった『物』っていうのは

いったいなんだ? って疑問を持っちゃった

そして物の構成要素を

どんどん細かくしていったわけだ

やがて どうやら物の最小の構成要素は

『分子』じゃないだろうか ってところまで

見つけちゃったんだね

マクロにある物質の

その性質を持ったままでの最小単位としては

分子が最小単位ってことで良いんだと思うんだ

だけど それだけじゃ納得できないのが

学者さんたち

分子ももっと細かくできるんじゃない?

ってことを調べだしたんだね

そこで出て来たのが分子を構成する原子

原子にまで分解していくと元々の性質は失われてしまうけど

その組み合わせによって

種々の性質を持つ分子は構成することができる

言ってみれば レゴブロックのワンピースとしての存在

その意味で原子が物の最小単位だとしても

なんとか受け入れることが出来るかもしれない

そしてこの辺りまではなんとか

人間の観測能力で追いつけたんだよ

レゴブロックを壊してみよう

原子が物の最小単位

レゴブロックのワンピースってところまでは

なんとかたどり着いたんだ

ここで納得しておけば良かったんだけどね

何度も書くけど

学者さんたちの欲求には限りが無い

では そのレゴブロックを細かくしていったら

どうなるんだろう って研究を始めちゃった

原子はどうやら原子核と電子で

構成されているらしい

そういった研究結果が出ていたからだろうね

原子核 陽子と中性子で構成される原子の中心にいるモノ

そのプラス電荷と引き合うように

マイナス電荷の電子が原子核の周りを包んでいる

その直径(大きさだね) 質量なんかも

大体計測されていった

たしかに不思議なことは数多くあったんだ

中性子はまだしも プラス電荷どうしの陽子が

どうやって原子の中心でくっ付いていられるのか とか

クーロン力で引き合っているはずの電子が

なぜ陽子に向かって落ちていかないのか とか

それらの疑問はいったん保留にしておいて

原子というものが

陽子 中性子 電子という粒子としての存在の構成物

その認識が認められそうになっていたんだね

そこで止まれば

物の最小単位は陽子 中性子 電子ということで 

原子が最小単位の座を占めたのかもしれない

だけど貪欲な学者さんたちのこと

陽子 中性子 電子をもっと細かくしたら

どうなるんだろうという研究に乗り出していったんだ

物(粒子)  

陽子 中性子 電子を

細かくしていったらどうなるのか?

その研究は今でも続いている

だけど その前に

陽子 中性子 電子という存在が

はたして『物』というジャンルに入るのか

そんな単純な問題が提議されちゃった

物(粒子)の定義ってなんだろう?

ひとまず絶対条件として

『1個』『2個』と数が数えられるってことが

必要なんだそうだ

原子は今のところ数えられるってことになっている

だから 原子は物(粒子)ってことで

良いんだろうね

では 陽子 中性子 電子は

数えられるか? と聞かれれば

たしかに数えることは出来る みたいなんだ

ところでもうひとつ物の定義として

空間のある部分を占め

人間の感覚でとらえることの出来る

形を持つ対象 っていうのもあるらしい

原子は(たぶん)この定義でも

物ってことになるだろうな

いちいち陽子 中性子 電子と書くのも疲れるから

代表として電子に登場してもらおう

電子はこの定義で物に入るのか? それが問題

今のところ研究結果では

電子には質量があることになっている

電子が重力や電磁気力の影響を受けるのは

明らかに質量があるからだね

そして電子が動けば

当然運動量も発生しちゃう

ただ速度は光速に近くなるはずだから

ローレンツ因子が絡む値になるはずだけど

ここまでだと電子は物ってことになりそうなんだ

ところがそこに登場したのが量子力学

1個 2個と数えられるということは

位置が確定しているということ

運動量が計測できるということは

運動量が確定しているということ

ところが量子力学だと電子の位置・運動量は

確定させることができないそういう結論が出てしまった

さて どう処理すればいいんだろう

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