シュレディンガーの猫


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 ミクロの世界で起きている量子の「重ね合わせ」という現象が、人が認識できるマクロレベルのスケールでも起きている・・・、その可能性が昨年末ネイチャーに掲載されたある研究論文によって示唆された。理論的に予測された「シュレーディンガーの猫」の実在を示すものとして注目された。
『■量子の奇妙な性質「重ね合わせ」
 量子の世界で起きる不思議な現象、「重ね合わせ」。これを説明するためにしばしば持ち出されるのが「シュレーディンガーの猫」という思考実験の話である。箱の中に50%の確率で毒ガスが出る装置とともに猫を入れた場合に、箱を開けるまでは猫の生死を確認することができないため、箱のなかで「生存」と「死亡」の状態が重なり合っている、と考えるものだ。量子は基本的に、この2つの状態、つまり重ね合わせという性質をもっている。
 普通に考えれば理解ができないような不思議な量子の性質を、若干わかりやすく、かつ、ファンシーに教えてくれるシュレーディンガーの猫であるが、あくまでも思考実験であり、現実では重ね合わせの状態はありえない。猫は箱のなかで、生きているか死んでいるかのどちらかである。
 しかし、今回の研究では、微細な量子の世界でしか起き得ないはずの重ね合わせの現象が、現実世界の大きさでも起きていたという驚くべき結果をもたらした。
■驚くべき実験結果
 スタンフォード大学で行われた実験は、「ボース=アインシュタイン凝縮(以下、ボース凝縮)」という特殊な状態にある物質を利用して行った。
 ボース凝縮とは、原子を構成する「ボース粒子」と呼ばれる素粒子が、絶対零度(-273.15℃)近くまで冷却されると起きる現象で、たくさんの素粒子が、まるで一つの素粒子になったかのように振る舞うという。ただ、凝縮といっても、もともと希薄な素粒子が凝縮されたものであるため、「原子の雲」といったような状態である。
 実験では、ボース凝縮状態となった、10,000個のルビジウムからなる直径数ミリの原子の雲を、9メートルの高さがある円柱状の実験装置内で放物線を描くように打ち上げた。そして、原子の雲が装置の底についたときに、その状態(波動関数)を詳しく調べてみると、ひとつの原子の雲が異なった高さから落ちたといえるデータが得られた。
 これは、打ち上げられた原子の雲は数秒間重ね合わせの状態であり、「2つの軌跡」を描いている可能性を示している。しかも、その2つの軌跡は54cmも離れており、肉眼でも容易に区別がつく規模であった。つまり、われわれが確認できる大きさのレベルで、2つの状態を重ね合わせた物質が実験装置内に、確かに存在していたのだ。
 研究を行ったスタンフォード大学のマーク・カセヴィッチ博士は、「今回の研究結果は、日常生活の世界でも重ね合わせ現象が起きる可能性を示唆した」と話し、量子の性質を活かしたさまざまな技術の利用を期待した。
 量子の世界で起こる現象といえば、重ね合わせの他にも瞬間移動する「量子テレポーテーション」や、古典力学を無視するように移動する「トンネル効果」などがあるが、どちらも現実世界で起きれば世界が変わる事柄だ。また、量子は時空を超えるという研究結果もあるため、タイムマシンの期待も膨らんでくる。
 今ある常識を全て過去のものとする可能性を秘めた量子力学。人類の大きなターニングポイントはすぐそこまで迫っているのかもしれない。(2016.01.05 TOCANA)』 (http://tocana.jp/2016/01/post_8476_entry.html
 二つの現実が重なって存在。


 箱から出されるまでは、生きているか死んでいるか状態が定まっていない、両方の状態が混在する「シュレディンガーの猫」。
 量子論の議論の中で想定された仮想の状態だが、その状態が、ミクロの物質だけでなく、マクロ世界に於ける物質の真の姿でもある可能性が出てきたのだ。実験の細部について全て理解できる訳ではないが、記事を読む限り、これは驚くべきことだ。
 何故なら、シュレディンガーの猫が本当に実在するなら、我々が直感的に把握している世界についての当たり前の前提が全て覆されてしまう。
 どう考えたら良いのか?
 誰も人が見ていない時の物体は、確率論的に分布した、もやもや拡散している曖昧なもの?、人が見た瞬間にもやもやが収縮して状態が定まる?、そんな気味の悪いものなのだろうか?(・・・観想凝念すれば精神も物質化し得ると考える神道思想からすれば普通かもしれないが・・・。)
 少なくとも、これだけは言えそうだ。
 物質も宇宙も、そして人の精神や命も、その本質は、恐らく少し前の科学者が当たり前だと思って説明していたようなものではなさそうだ、という事である。少なくとも理科の時間に学校で教えられているような、古典的なものではないのだろう。
 人類は、時空と宇宙の本当の構造を、実は何も知らないのだから(日本のニュートリノ研究)。
 科学は未だ、想像を超えた自然界の本当の姿を、解き明かしていないのだ。







 
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