【不確定性原理①】全てが不完全で不確定性💦あえて言えば映画マトリックスの世界観を地で行く突破感💦

こんにちは、カタツムリ系です🐌 

突然ですが

•   ゲーデルの不完全性の定理だとか、
•   ハイゼンベルグの不確定性原理

などの言葉を聞いたことがあります。

しかし、素朴に思うんです。不完全性とか、不確定性といった瞬間に物理の役割を放棄している気がして💦しかも、そんなものを「定理」や「原理」にまで格上げ？にしていいものなのか？！というのが第一印象です。

もちろん、不完全性や不確定性は実在するものでしょう。ブルーバックスの他の書籍でも、しょっちゅう目にします。しかし、そんな不確実性や不確定性があったとしても、こんなに高らかに宣言するのではなく、もっと、おずおずと、申し訳なさそうに共有してほしいもの💦

不完全性定理 - 理学のキーワード - 東京大学 大学院理学系研究科・理学部

天文学辞典 » 不確定性原理

ある本によれば、量子論のコアは

•   観測問題（普段？は波の性質をもつ物質だが、観測すると波束がぎゅっと縮んで粒子になる、という見方）
•   不確定性原理

の二つらしいので、無碍にもできません💦そんなこんなで、不確定性も不確実性も、とても怪しげですが、今回は、不確定性のほうを取り上げます。 

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【目次】

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冒頭の、星飛雄馬が長い

星飛雄馬とは、スポーツ根性ものの漫画「巨人の星」の主人公。大人気だったらしいです。

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「不確定性原理」という、とっつきにくいトピックゆえでしょうが、最初は、入りやすい漫画かはスタートします。

筆者の方がこの漫画のファンなのでしょうか、30頁ほど、延々と星飛雄馬をめぐる話が続きます。

おそらくは、不確定性原理というもの自体がかなり難解なのでしょう(これは、納得)。

そうした難解さを少しでも克服するするために、明確な結論を出すというよりはイメージを醸成することを大事にされているらしく、このテイストは本の全編に通じて一貫しているように思います。

今わかるのは、不確実性原理は難しそうだ、というイメージ。。。。筆者の意図は実現している？！

では、何が「不確定」なのか

例えば、水が高いところから低いところに落ちるという動きがあるとします。

ちゃんと観察していれば、観察対象のことは、

P-32

わかるという立場をとる

というのが、一般的なイメージ。え、立場だけなの！？本当に分かっているんじゃないの！？

しかし、現代物理学のメイン分野である、量子力学は、そこから疑うようです。物質が粒子(言ってみれば、原子なんかのツブツブ)から出来ているのですが、人間も、それは同じ。

従って、人間が「観察」すると、観察対象にも影響を及ぼすのだとか。だから、観察対象のことは「完璧には分からない」というのが、基本スタンスらしい。

たしかに、これは「不確定(性)」ですね。でも、これを言い出すと、なにもかも、デタラメという印象受けます💦

なにが「不確定(性)」なのか、もう少し具体的に

P-102

位置を決めようとすれば速度があいまいとなり、速度を決めようとすれば位置が不正確になる。

ということは、観察する道具の精度の問題なのかとも思います。なので「不確定(性)」とまでは言い切れないような💦しかし、

しかし、私の解釈だと

○電子の位置を知るためには、光をぶつけて測定するらしいです(まぁ、これはなんとなく分かるような気がします。肉眼では見えませんし。光というのは、レーザー光線あたりのことでしょうか)

↓

○強い光をぶつけると、電子が、その影響を受けます。真正面からぶつかると速度は落ちるし、背中にぶつかると速度が増すことになります。なので(位置は分かっても)速度がデタラメになるよう。

↓

○そんな速度への影響を弱めようとして、弱い光を使うと、光の波長が長すぎて今度は位置が特定できないらしい。要は、モノサシを使って(例えば、一番細かい目盛りが、1ミリメートル）10のマイナス9乗センチメートルくらいの半径の原子を計ろうとしても測れないのに、似ているか？！なので(速度はだいたい分かっても)位置がアイマイらしい。

この理屈だけ見ると、ちょうど、いい頃合いのの強さの光があるような気もしますが。。。

ベタな終わり方

確かに、なんだか分かったような、分からないような「不確定(性)」な理解度。。。。

また、次回。

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