人と鳥たがいに浮遊秋晴る
秋の景三次元を表現せり
鎮魂の明かり浮かべた鮎喰川
水面へと盆燈籠や見守らん
手を合わせ精霊供養道しるべ
■アインシュタイン⑩「神はサイコロを振らない」って？
小林晋平 福田麻貴
同じ力 摩擦も全く同じ状況 もう一回同じように回したらどうなる？
量子の世界はそうなっていない
アインシュタインでも納得できなかった謎
粒であり波でもあるときに壁をする抜ける その振る舞いは魔法
そもそも何からできているか❓粒子 原子
原子の中で最も小さな水素原子
原子核(陽子)の周りを回る電子 水素原子
水素原子の直径は10⁻９乗～10⁻10乗M
非常に小さいスケールのもの＝量子
量子 物質やエネルギーが粒としてふるまう時の最小単位
量子力学の主役 ①電子 ②光 ミクロの世界を扱う物理学
奇妙な現象 同じ条件で何かやったら必ず同じ出来事が起きるだろう
ミクロの世界では実際どうなるかは観測するまでわからない
わかるのは確立だけ 大量にやって初めてわかる
量子の世界は確率でしか決まらない
自然界の根本原理に確立の世界 なんて面白い世界だと学者は思った
ニュートン力学 音・波動 電磁気学19世紀にほぼ完成された
Point！
量子の世界 従来の物理法則で説明できない。
量子には粒と並みの性格があることがわかっています
光の本質とは？ 光は波 スリットのある水槽を使って実験 水
山どうしが重なれば強く 山と谷が重なると消える
干渉縞(かんしょうじま)＝波の証拠
光で実験 光＝波
1900年12月 世紀末
マックス・プランク 光のエネルギーは離散化(りさんか)された値をとる
光のエネルギーは連続ではなく飛び飛びの値 マックス・プランク
アインシュタインが現れる(当時26歳)
光は粒子としてもふるまう 光は粒でもある アインシュタイン
光電効果
光＝粒だと思えば光電効果を説明できる これでノーベル賞を受賞した
Point！
光は波でもあり粒でもある
光 波⇔粒子
若手の物理学者の中から前は粒子だと思っていたものも
波の性質があるのではないか❓
粒子の代表が電子 電子 粒子⇔波
粒はどういう特徴を持つのか 粒の性質とは？
スリットを抜けたあたりにボールが集中
実際電子を電子を投げたらどうなるか❓
電子が作った干渉縞 粒であり波
干渉縞は何の性質❓波！
干渉縞 両方から波が広がらないとできない
電子がどこに当たるか当たり方のパターンが波
存在確率が波 波の干渉縞のように確率が振られていく
観測されるかどうか 電子が通過したと観測できたとする
その場合はここにしか当たらない だれも観測しないで
電子がどこを通るか分からない状態 観測結果だけ見ると
電子は観測されるまで確率的にしか分からない
これが見つかったのが今から100年くらい前
アインシュタインも関わっている 神はサイコロを振らない
反対していた
アインシュタイン 月が出ている 観測した瞬間 月があって
こっちを向いている時は月がないとでも❓
月のように大きいものとミクロの世界では違ったことが起きている
ちょっと一息 アイン豆
アインシュタインにとってヨットは特別な時間
操縦はあまり得意ではなかったものの
波の上で過ごす時間を何より楽しんでいたそう
50歳の誕生日友人たちから贈られたのもヨット
船の名は「Tummler(テュムラー)」ドイツ語でイルカを意味する
量子の奇妙な性質
存在の粒子が波の形で表われる(どこにいるかどんな状態か)
量子は染み出す 壁をすり抜けて向こう側に行く可能性がある
体を構成している全ての電子や原子が全部抜けないといけない
めちゃくちゃ低いものを何個も重ねないといけない
低い確率だけど０ではない
Point！
壁をする抜ける可能性がある＝トンネル効果
量子の世界は確率としては決まっているが
実際観測してみるまではどうなっているかわからない
アインシュタインが量子力学を攻撃
反論のための論文を書く
開けてみるまではわからないだけで
開ける前から答えは決まっている
ところが量子はそうなっていない
量子もつれ
量子力学は不完全だからだ
どれだけ離れていてもこっちが決まった瞬間に
こっちも決まるという実験結果が出た
アインシュタインが言った量子もつれはあって
宇宙の端と端でも起きてしまう
量子もつれがあることがわかって
量子コンピューター 量子テレポーテーションが
量子力学の研究が結果的に加速
不気味な遠隔作用と言って嫌ったアインシュタイン
彼のおかげで最先端技術があるのです
Point！
①
粒と波
②
観測するまで決まらない
③
染み出す
④
量子もつれ
これが量子の世界
実際には神はサイコロを振っていた
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