雑学

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？

1：加速度運動している原子内の電子はなぜ安定しているのか？　2：水素原子のスペクトルはなぜ整数倍となる振動数になるのか？この二つの疑問に答えるために量子論はスタートしたといってもいいんじゃないかな。最小単位への挑戦がますますエスカレートしていったってことかもしれない。現在でもその挑戦は続いているんだね。

波・物質・エネルギーがじつはアナログ（連続体）じゃなくてデジタル（不連続体）じゃないのか？　って議論がいろいろな研究で持ち上がってきた。これまで連続体だと思われていたもの一つ一つに疑問を投げかけていったわけだ。その結果　連続体として考えるとどうしても不具合の出る現象を不連続体と考えることで光明を見出す事案も出て来た。

量子論の黎明期がいつだったのかについてはいろいろな意見があると思う。ただ　初めはモノの最小単位を考察した古代ギリシャ時代の発想を多くの実験・研究の結果　再構築した量子力学。そして　そこから派生して出てくる多くの疑問とそれ以外の研究の組み合わせから最小単位という概念を作り上げていった時代こそが黎明期だったのかもしれない。

もう一度量子力学が出てくる土壌を復習しておこう。モノの最小単位という考え方はギリシャ時代からあったよね。それが実際に確かめられるようになったのがつい最近ってことだね。ただ一度動き出したら科学者たちは止まらない。完成された言われた古典物理を超え、量子論・相対論へと進み、さてこの先どこまで行くんだろう？

どうやら現在の量子力学、量子論の一分野みたいな扱いがされているのかもしれないんだ。もともと古典物理学で問題とされていた「実験および物理量の認識問題」に光を当てようとした量子力学だけどその研究の先にはどんどん広がりがおきちゃったってことなんだと思うよ。だから少し話が重複しちゃうかもしれないけどなんとか戻れるといいな。

相対論って調子論に比べて親近感がわくのはなぜだろう？　表面だけを触っている限りではそれほど難しい算数も出てこないような気もするしからかな。なにより頭の中で少しはイメージが出るように思うもんね。（もっともばくが知らなさ過ぎるからかもしれないけど）だからついつい長居しちゃったみたい。そろそろ量子力学に戻らないとね。