Kansas Diary～カンザス日記

さて、シュレジンガーの猫って知ってますか？

理系なら大学のころにシュレジンガー方程式とか習ったことありませんか。

量子力学の初期の頃に作成されたモデルの矛盾を示すために用いられた
パラドックス的なお話。

正直、量子力学は習ったものの、専門外なので、そこいらのネットで記載されてる説明レベルで
容赦願いたく。

量子とは、離散的なものである。（離散的：１，２，３，４，５、、、、、）
量子とは粒子である。（粒子：１個、２個、３個、４個、、、、、）
量子は連続的な性質をもっており波動関数で示される。（波動関数：連続的な値、1.2、1.5などなど）
量子とは離散的（整数）であるにもかかわらず、連続的（小数点の値の存在）とはどういうことか？

整数と少数が同時に存在するということではないか？というのが古典的コペンハーゲン解釈。
ミクロの世界では１個のコインを見たときに、裏と表が同時に存在する状態があるのでは？と考えられていた。

これを反証するために（もしくは立証）考えられたのがシュレディンガーの猫である。

ある箱を用意する。

その中に猫を入れる。

ある原子が分裂したら、それを検知して、毒ガスを発生させる装置をその箱に入れる。

ある原子が分裂したら、毒ガスが発生し、猫は死ぬ。
発生しなかったら猫は生きている。

しかし１時間以内に分裂するかしないかは、量子論ではそれぞれ５０％の確率。

さて、１時間後に、猫は生きているのか死んでいるのか。

ネットからの引用－－
　１時間後に箱の中の猫はどうなっているか？　それは箱を開けてみればすぐにわかる。
原子崩壊して装置のふたが開けば、間違いなく猫は死んでいる。装置がそのままなら、猫は生きている。
　だがここで問題にしたいのは、箱を開けたときに猫がどうなっているかではなく、箱を開ける前の猫の状態である。
　箱をあける前、私たちは普通こんなふうに考えるだろう。アルファ粒子が出る出ないは、確率２分の１である。だから、
ガイガーカウンターが原子崩壊を 検出して信号を送り、その信号を受け取った仕掛けが作動して毒の入ったビンの
ふたを開け、青酸ガスが出て猫が死んでいる確率も２分の１である。
だか ら、猫は死んでいるかもしれないし、死んでいないかもしれない。
しかし、いずれにせよ猫は「生死のいずれか一方の状態」である、と。
　ところが量子論の立場では、そうは考えない。箱を開けて観察する前、猫は生の状態50％と
死の状態50％が合わさった状態、つまり「生と死の両方を兼ね 備えた状態」であると考える。
ちょうど電子の位置を、観察する前には「ここに50％、あそこに50％ある。つまりどちらにもある」とするのと、
同じ考 え方である。
　箱を開ける前でも、猫は生と死のどちらかに確定しているが、人間が知らないだけ、とは考えない。
生と死が半分ずつ重なり合っているとするのだ。そして箱を開けて猫を見た瞬間に、
猫は状態は生死いずれかに確定する。量子論はこんな妙(?)な解釈をする。
－－－
このコペンハーゲン解釈に疑問を投げかけたのが上記のシュレディンガーの猫の話である。
箱を開けるまで、生死が決まっておらず、確率的に死んでる状態と生きてる状態が同時に存在しており、
箱を開けた瞬間、どちらかに決まる、というのがミクロの世界での量子の捉え方だ。

でも死んでいて、生きてる状態って、実際にありえますか？というとこでパラドックスなわけです。

今ではシュレディンガーの猫のパラドックスは解決されており、量子論は更に発展しています。

観測して初めて状態が決まるという量子論、シュレディンガーの猫をリスペクトしたグッズがある。

http://www.gizmodo.jp/2012/02/post_10009.html

観測するまで猫が死んでるか、生きてるかわからない。それなら箱を開けて確認しよう！というのがこのグッズです。

何か決断できないことがあれば、この箱のふたを開ければ、生きた猫か死んだ猫が出てくるので、
決断も早々に可能だ。

こういうのをまじめに作ってしまうアメリカってすごいね。