雑学

「量子は状態だ」って結論がいつのまにか定説化しちゃっている。量子は粒子性と波動性の併せ持ちってところから進めていくと当然の結論になるんだけど、では『状態』ってなんだろう？　ただ『状態』をエネルギーの塊だと考えると例のE＝ｍｃ²から質量を持つってことになっちゃうよね。質量を持つってことはモノなのかな。

機械を分解していくと部品に分けられていくよね。その部品も細かく分けていく行くと素材になっちゃう。モノを細かくしていった場合部品としての最小は分子、素材としての最小が原子なんだと思うんだ。量子力学の世界は素材（原子）まで分解しようとしているんだね。だけど原子の中はまるで違った世界が支配しているのかもしれないんだ。

モノを物体（粒子）として考えればその最小単位は『原子』じゃないかな。粒子としての最小単位はそこなんだろうね。でも原子もまだ細分できるってことがわかってきた。ただ原子の外と内では世界が違うのかもしれない。その原子の中を表すのが『波動関数』。そして波動関数を導くのに必要とされるのがどうやら『固有状態』ってものらしい。

モノの最小単位が粒子なのか波動なのかという問題に『量子力学』が出した結論がモノの最小単位は粒子性と波動性を併せ持つというとんでもないものだったんだね。世界の構造を理解するのにはその考え方が（今のところ）適しているということで現在の物理学では基本概念となっちゃった。アナログvsデジタルの戦いに一つの結論が出たのかな。

量子力学の波と粒の併せ持ちという考えかたを土台とするとそれまでの物理学の世界では考えられなかった世界が広がってしまうんだね。理論的に正しければ『正解』とするという数学的要素が増えちゃった。数学はあくまでも言語、物理学がそれに頼っちゃうのはどうかとは思うんだけど人間の想像の翼が認識の壁を越えちゃったってことかもしれない。

Δt＝0　ΔE＝∞という仮説は物質・反物質なんていうSFの世界を現実の世界に（可能性として）導き出してしまった。それまでにも（相対論でも量子論でも）何もないとされていた宇宙にじつは何かが詰まっているという仮説は出ていたんだけど今度は宇宙は反粒子で埋められているなんて説まで出るようになってきたんだ。

時間とエネルギーの不確定性を前回書いたけど相対論にしても量子論にしても理論先行っていう形になっちゃっているように思えるね。実験・観測装置が技術的に追いついていないってこともあるだろうけど理論が『数学』主導になっているからかもしれない。もともと『数学』は『言語』。言語の持つ限界ってことなのかもしれないんだ。

すこし量子力学の不確定性原理から脱線してみよう。量子力学は代数学からの出発。だからぼくたちのいる三次元空間を理解するのに還元主義の手法をとっているんだね。わかりやすいように三次元を二次一次空間の積み重ねって表し方で。では、これを伸ばして四次元空間に運用したらどうなるだろう？エネルギーの不確定さが出てこないだろうか？

観測者効果って言われる実験科学の持つ不確実さは昔から言われていたんだ。モノを観測しようとすると観測対象物に影響を与えちゃうっていうことは当たり前のこと。物理学じゃ当然考慮に入れられているよね。ところが　量子の観測をしようとすると対象物があまりに小さく軽すぎるから　観測者効果が収拾がつかなくなってくるんだ。

『不確定性原理」。どこかで聞いたことがある人が多いんじゃないかな。モノの位置と運動量は厳密には確定できないという『？』が飛びまくる説だよね。確かに古典物理学の時代から観測者効果なんて観測の精度の問題は議論されていたけど量子という特殊（小さすぎる）なものの研究に観測者効果が当てはまるんだろうか？