量子とはなにか？
量子とは何か この問題は未だに研究中
そういうことなんじゃないだろうか
最新の研究でどんな仮定が出ているのかは
ぼくなんかには届かない世界にあるんだろうけど
物理学上の新たな『仮説』として
発見があるのならぼくの目にも触れているだろうからね
量子は物なのか それとも波なのか
光の時と同じでこの併せ持ちを考えると
どうしても粒子というものの概念を
根本的に変える必要があるんじゃないかな
これまでは物の最小単位は
粒子ってことになっていた
だけどその振る舞いを調べていくと
これまでの物理法則と
微妙にズレを起こすことがわかってきたんだね
それを解決するためには
方法が2つある ってことになる
一つは物の最小単位はあくまでも粒子だけど
その振る舞いをあらわすこれまでの物理法則に
未だに発見されていない
もう一つのファクター『X』というものが
あるんじゃないか という説
アインシュタインさんなんかは
ファクター『X』説の後援者だね
もう一つが粒子は
これまで考えられていた『物』という概念と
違うものじゃないか って考えかた
相対論の時にも出て来たけど
その正体は確定できないけど
物質の最小単位は未だ解明されていない
『なにか』だって説
たぶん 量子力学の中で
今のところ有力な理論として出ている
コペンハーゲン解釈（確率解釈）は
あきらかに量子は『なにか』だ という
主張だろうね
『なにか』 って？
物を細かくしていった先に
なにがあるのか？
シンプルな疑問の先に待っていたものが
『なにか』だって
肩透かしを食ったような感じだよね
分子までは良かったんだ
ぎりぎり原子までも物を細かくしていった
その先に待っているもの として
なんとかぼくたちの感覚で
ついていけたんだけどね
当初シュレティンガーさんが
波動方程式を発表したときには
シュレティンガーさんの頭の中では
電子が雲みたいに原子核の周りを包んでいて
その密度を表すのが
波動関数だ って考えていたみたい
ぼくみたいにその世界にいない人間からすれば
固体と液体の関係みたいだね
液体にしたって気体にしたって
細かく分析していけば粒子の塊になるけど
あくまでもイメージとしてだよ
ぼくたちマクロの世界では
固体・液体・気体の中では
それぞれ物理法則が違うみたいに見えるじゃない
古典物理学でやっとそれぞれを包括できる
物理法則が打ち立てられたけど
大昔の人間からすれば
首を傾げるようなことだったかもしれないんだ
だから 量子の世界も
じつは古典力学を包括できる
新しい拡張理論さえ立てられれば
問題なかったのかもしれない
観測
物理学は理論と実験の両輪で進んでいく学問
理論だけで済ますのなら
哲学に任せておけば問題ない
物理学が数学に依り過ぎたって書いたけど
それでも実験・観測という物理学最大の武器は
失われていないんだよ
いつも書くけど 数学は言語
言語で思考を積み上げていく っていうのは
哲学の世界
あきらかに物理学の範疇から
逸脱しているよね
で 原子の中の電子の様子が観測されていったんだ
（どうやって観測しているのかは知らないけど）
結果 電子がどうやって観測しても
粒子として観測されるって
結論が出ちゃった
その結果を基にボルンさんが
波動関数の絶対値の二乗が
粒子の位置を示す確率密度だという結論に達したんだね
この結論は電子は波動性を持ちながら
特定の位置に存在する
粒子だという説をだしたんだ
同時に二重スリットの実験で
電子が波としての干渉を示すけど
観測時には粒子として
現れるってことも実証したんだね
この考えは今のところ
業界では受け入れられているみたい
だから量子力学の考え方として
粒子はあくまで粒子であって
波動関数は粒子の統計的振る舞いを
表すものだって考えが一般的みたいなんだ
量子は粒子？
実験の結果 量子は粒子である
そういう結果が出ちゃった
あくまでも今のところでは ってことだけど
量子力学の参考書なんかによく出てくる
量子は確率でしかその存在を確定できない
だけど 観測すれば一点で観測されるという問題
この問題に対して
確立（波動関数）は粒子の統計的振る舞いを
表しているだけであくまでも粒子である
その結論をボルンさんが出したんだね
でもそうなると 粒子の位置・運動量は
波動関数に準じる ってことになっちゃう
そして粒子の持つ位置・運動量は
ぼくたちの知っている物に準じるんだけど
その位置・運動量は確率によって
決められている ってことになっちゃった
近代物理学は数理アプローチが中心になっている
量子力学も当然数学的バックアップがあるよね
波動関数にしても 位置演算子・運動演算子にしても
理論を裏付ける数式が立てられているんだ
そしてその数理アプローチに従うと
量子の持つ位置・運動量は
一点に確定できないことになっちゃっているんだね
例の不確定性原理だよ
ということは粒子の位置と運動量は確定できない
この問題が起きちゃうんだね
粒子は物を単純に細かくしていったもの
もし量子と粒子が同じものだとすると
物自体の位置と運動量が確定できない
そういったこれまでの物理法則を
否定しちゃうような結論が出てしまうんだ
量子は波動関数に準じる
量子は粒子と同一である
この二つの矛盾する結論を
なんとかつなぎ合わせるために
解釈問題が次々と出て来たんだね
