ウィグナーの友人

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ウィグナーの友人概略

ウィグナーさんって人がいる

知っている人は知っている

有名な物理学者

(ノーベル物理学賞もとっているんだ)

このウィグナーさんが

シュレティンガーの猫という

量子論に対する思考実験を

拡張したものとされているのが

『ウィグナーの友人』という

思考実験

じっさいのところ

その原典については

諸説あり過ぎて

どれがオリジナルなのかは

よくわかっていないみたいなんだけど

どれも言っていることは

同じようなことだから

ぼくの調べた中で

一番初めに出て来たはなしを

簡単に書いてみよう

ウィグナーさんは

友人に密閉された

(内部の様子が外にわからないってことで

猫の時みたいに完全に

ガスが漏れないって程のことは無いよ)

部屋に入ってもらって

猫の時と同じように

ラジウムの放射線が一時間以内に

50%・50%の確率で

放射するように設定する

ただ 猫の時と違うのは

放射線検出器に連動されているのが

毒ガスじゃなくて

電灯のスウィッチってところ

さすがに友人に毒ガスは

まずいだろうし

猫を殺すのも

躊躇したのかもしれないね

で ウィグナーさん

密閉された部屋にいる

友人に電話して

電灯が付いたかどうかの

結果を尋ねるっていう

単純な思考実験

ほとんど猫と変わらないね

違うところと言えば

箱の中にいるのが

猫か人間かってところ

ウィグナーの友人の目的

シュレティンガーの猫は

観測するまで

状態は確定しないという

コペンハーゲン解釈を

皮肉るためにつくられた思考実験

もっとも いつの間にか

コペンハーゲン解釈の

広告塔みたいな使われ方が

されだしちゃったけどね

では このウィグナーの友人という思考実験は

なんのために作り出されたんだろう?

一般に言われているのには

以前書いた

『観測』っていうのは

どういうことなんだろう?

っていうのが主命題ってことになっている

猫の時を考えてみようよ

観測するまで猫の生死は

確定しないってことになっていたよね

閉ざされた箱の前で

観測しようとして待っているのは

実験の結果を知ろうとしている

学者たち

極端に言えば

目的を持って観測しようとするものが

観測するまで

状態は決定しないって

いうことだね

『観測』するってことを

第一命題に置くのならば

周りの人間より

猫自身のほうが

自分が死んでるのか

生きているのか

わかるじゃない

(死んでいる猫が自分が死んでいるって

理解できるのかどうかは問題だけど)

生き物に限らなければ

ラジウムの測定器が

一番の観測者になりそうだし

なによりラジウム自身が

放射線(α線)を出したかどうかを

一番初めに観測できるはずだよね

そこで観測とはどの行為かという

問題が出てくるみたい

ウィグナーさんの話に戻ろう

ラジウム自身や検出器

一応猫にも観測という行為はできないという前提で

ウィグナーさんの友人は物理学者じゃない

ただの一般人という設定

なんの実験かも知らずに

ただ電灯が灯ったかどうかを

ウィグナーさんに聞かれるだけ

ってことだね

ようするに友人には

自分の意志で

電灯が灯ったどうかを

確かめてやろうという

気持ちなんてすこしも無いってこと

さて 電灯が灯った(状態が確定した)のは

どの時点でだろうか?

友人が電灯を見た時点か

電話を受け取った時点か

ウィグナーさんが結果を知った時点か

さていつだろう?

ウィグナーさんを中心に考えてみるね

電灯が実際に灯った時点では

ウィグナーさんには

密室の中の電灯は

灯った状態と消えている状態の

重ね合わせのはずだよね

電話をかけた時点でも

(密室内とのコンタクトが取れた時点だね)

まだ重ね合わせはおきている

友人の「灯った」という

(あくまでもこの友人が信頼できる人物として)

返事を受け取った時点で

状態の確定と言えないかな

でも 電灯が灯ったのを見た

友人にすれば

状態が確定するのは

自分の目で確認できた

瞬間なんだよな

もっとも ウィグナーさんにとっては

友人がいる密閉された部屋に行って

じっさいに電灯が灯っているのを見るまでは

状態が確定したとは

言えないのかもしれないけど

ウィグナーの友人のもう一つの目的

断定はできないけど

シュレティンガーさんは

コペンハーゲン解釈に

どちらかと言えば反対派

いっぽうウィグナーさんは

賛成派だったみたいだね

それを踏まえたうえで

すこしだけ追加

どこまでがウィグナーさんが

主張したことなのか

調べてみてもわからなかったんだけど

このはなし続きがあるんだ

友人が電灯が灯ったと電話で報告をした

ウィグナーさんは

その後で友人がいる

密閉された部屋を訪れる

そして 

消えたままの電灯を発見した場合は

どうなるんだろう? って

報告が電灯は灯ったで

行ってみると電灯が灯っていれば

なんの問題もないよね

でも 友人が電灯が灯ったといい

ウィグナーさんが行ったら

消えていたとなれば

その間の原因を

探さなきゃいけなくなっちゃう

もっと極端に言えば

ウィグナーさんが見れば

電灯は消えているけど

友人は灯っていると言い張れば

どうなるだろう

これは極端だけど

この観測者によって

違う観測結果が出る可能性について

ウィグナーさんは

提起しているみたいなんだ

そしてこの「ウィグナーの友人」を

じっさいに実験する方法も

示しているっていうことらしい

じっさいに人間を使った実験で

もし電灯が灯っている・消えているなんて

ことになったら

世界中が大混乱するだろうし

なにより(ぼくの常識では)

あり得ないだろうと思うよ

での この常識外れの結論が出る可能性に対する実験として

『単一光子』の偏光状態を

測定することによって

(偏光方向が水平か垂直かってことだね)

観測者によって

結論が違うことが証明できるはずだって

ウィグナーさんは書き残しているんだ

当時この実験はできるだけの

技術が無かったから

思考実験として残されているんだけど

現在(2018年かな)

観測者によって

観測結果が異なる可能性があることを

導き出すことができる実験をしたという

ニュースは流れているね

どんな実験かって聞かれても

ちんぷんかんぷんなんだけど

どうやら複数の粒子を同時にもつれさせる

ってことで実験できるってことらしい

もちろんぼくの能力じゃ

ついて行けないから

気になる人は調べてみてね

チャスラフ・ブルクナーさんとか

マッシミリアーノ・プロイエッティさんで

詳しく調べればわかるらしいから。

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