不確定性原理
まだまだ納得できないことだらけだけど
ひとまず量子論に
戻ってみよう
なにがわからないかって言えば
モノが粒子性と波動性を
併せ持つって
訳の分からない説明
必ず「モノってなんだ？」という
突っ込みを入れたくなるよね
それと波動関数が表すとされる
「波動関数の絶対値の二乗は
対象としている系の状態が
その空間と時間に
存在する確率に比例する」という
これも訳の分からない説明
難しい数式を使わないで
ぼくなりの解釈をしてみよう
もちろんまるで間違っている可能性は
十分にあるんだけど
一つの粒子を考えることにするよ
その粒子の運動量が
決まっているとするね
ようは
その粒子の質量が決まっていて
その動く速度も決まっているってこと
たとえばボールをある速度で
投げたみたいなもんだね
そうするとその粒子の位置は
どこにあるんだろう？
不確定性原理から
運動量が確定している粒子の位置は
無限大の位置のどこかになる
今度は粒子が波のような状態で
存在しているとしようよ
その波はどこにあるのか？
宇宙に波を伝える媒質が
あるのかないのかはこの際忘れて
波は状態だよね
とすれば 極論で言えば全宇宙・全世界に
波は行き渡っていることになる
そして粒子はその波のどこかにいる
ってことは粒子は全宇宙の
どこかにいるってことになるよね
もしくは全宇宙のどこにでもいるって
言い換えてもいいかもしれない
わかっているのは
粒子がある運動量を
持っているってことだけなんだよね
不確定性原理って
そういうことじゃないのかな
粒子っていうのは
ある軌道に沿って
順番に進んでいくって
イメージがあるけど
それはぼくたちの住んでいる世界で
そう見えるだけだって
ことなのかもしれない
もし粒子が波動性を持っているとすれば
三次元方向どこにでも
無限の広がりのどこにでも
粒子は現れ消える
忍者みたいなものってことに
なるのかもしれないんだ
波
波ってものの性質のひとつに
波の形は波を重ね合わせることによって
どんな形にでも
なれるっていうのがあったよね
前に書いた粒子の波動っていうのは
全宇宙にその粒子の波長の波が
満ちているってことに
なっているんじゃないかな
そうすると宇宙の中には
ありとあらゆる波長の波が
満ちているってことになるかもしれない
もし宇宙がありとあらゆる
波長が満ちている場所だとしたら
波の重ね合わせによって
ある一点にピークを持つような
波を作れるんじゃないか？ って
考えたのがディラックさん
前にも出て来たけど
『ディラックの海』なんかで
超有名な人だけど
余りに天才過ぎて
ぼくにはその理論が
ほとんどわからないんだ
（ぼくが無知すぎるんだろうけどね）
ある意味
量子論のハイゼンベルグさんと
シュレティンガーさんの橋渡しや
アインシュタインさんの
相対性理論と量子力学との
橋渡しもした人という
イメージがぼくにはあるけどね
波は重ね合わせで
『波束』と言われる
合成波ができるそうなんだ
宇宙を埋め尽くしている
無数の波を重ねることで
ディラックさんの提唱した
デルタ関数のような波束が
作れるってことらしいね
もちろん そのためにはあらゆる波長の
平面波を同じ割合で
重ねなくっちゃならないけど
それができたときには
粒子の位置は
一点に確定できるってことなんだそうだ
粒子の位置が確定するってことは
不確定性原理から言えば
運動量がまるでわからなくなるってこと
ただ これは不確定性原理を使わなくっても
証明できるんだ
粒子の位置を確定させるのに
あらゆる波長の波を
重ねるってことにしたってことは
あらゆる運動量の可能性も
重ねちゃうってことなっちゃうんだから
そうなるとどの運動量が
本物かわからなくなるのは
当然だと思うでしょ
粒子はあるのか？
原子までは
古典力学で解明できる
『モノ』だってことは
認めていいような気がする
ただ科学者たちが
その原子さえ
より細かくしようとしたところから
こんなややこしい問題が
発生しているってことだよね
粒子って今呼んでいるものは
原子を構成している部品だってことにしよう
その部品の研究をしていくと
どうやらぼくたちの知っている
『モノ』って概念で
表せられない存在だってことになったわけだ
粒子は『モノ』なんだけど
『波』でもあるよ なんて
無理やり理屈をこじつけた
説明をしなくちゃいけないほどの
ひとつ仮定をたててみようよ
粒子に『モノ』という概念が無くて
ただ『波』だってことにしてみたら
どうだろう
宇宙には無数の波長が充満している
このこと自体はおかしくないよね
粒子が波の性質を持っているとすれば
無数の粒子があれば
無数の波長があるじゃない
そして波は限定されて
（ポテンシャル障壁が無ければ）
進むんじゃないよね
無限の広がりを持って
波は進んでいくっていうのも
おかしくは無いよね
だとすると ぼくたちが
粒子に『モノ』という概念を認める
観測結果っていうのは
もしかすると
無数の波が作り出した
波束が一点に集中している
そんな状態のことを示しているんじゃないのかな
だとすれば粒子は
波であり波動であるなんて
すっきりしない言い方をせずに
粒子とは波という状態の
集積だってことにすれば
うまくいくんじゃないのかっていうのは
ぼくの勝手な思いつきだけど
シュレティンガーさんの『波動関数』は
『モノ』そのものを表しているとすれば
万事解決 かもしれないよ
