みなさんは「量子力学」って知ってます?
この世の全てが量子と言う最小物質で構成されており、それを研究する学問が「量子力学」。
優秀な学者たちが日々「この世界の姿を知りたい」と、研究を進めています。ワクワクしますね。
物質である以上、全てのものが”量子”でできています。
そしてそんな量子は「波でもあり、粒でもある」と言われています。
”波”であり”粒”である。これは一体どういうことなのでしょうか。
量子の性質を”光”を使って解明した実験があります。
それが1805年頃にトーマス・ヤングが行った『二重スリット実験』
二つのスリット(穴)が空いた板に光(の電子)を発射してその先にあるスクリーンに映る様子から、光の挙動を観察しようという試みです。
板に光を当てた時、普通なら穴に沿って二つの光が映ると考えられます。
ですが、実際スクリーンに映し出されたのは、なんと「縞模様」。
細かい描写は省きますが、この縞模様は、二つのスリットを通った光の波が、お互いに干渉し合いスクリーンに映った結果だということがわかりました。
しかしその後、「量子は粒である」という説から、この実験に関しても新たな試みがされました。
先ほどの二つのスリットが入った板に電子を一粒ずつ発射するとどうなるか。という実験です。
電子を一つ発射すると、二つのスリットのうちのどれかを通り、その先にあるスクリーンに電子一つ分の反応が映ります。
もう一つ発射すると、もう一つ分の反応が。
そうして電子の発射を繰り返したあと、スクリーンには何が浮かぶのでしょうか。
なんとそこには電子の粒々でできた”縞模様”が映し出されたのです。
これが何を意味するのか。
最初の実験では二つのスリットに同時に光を当てることで、その光の波が干渉しあって縞模様が浮かびました。
しかし、今回は光を”一粒ずつ”発射しています。もちろんスクリーンに映るのも一つの粒。
なのに”干渉”しなければ浮かばない縞模様ができたのです。
つまり、一つの量子がどちらかのスリットを通った時、同時にもう一方のスリットを通った世界線の量子と干渉し合った。という結果が考えられたのです。
まさにパラレルワールドが存在するかもしれないという、まさにファンタジー的な結果が実験結果で浮かび上がりました。
もちろん「そんなん信じられるか!」という学者もいたことでしょう。
そこで行われたのが、光の粒がどっちのスリットを通ったのか観察しようという実験。
二つのスリットにライトを取り付け、光の粒が通過したスリットのライトが光るというもの。
これで光がどこを通ってどんな挙動をするのかがわかる。と思っていました。
そして結果は、、、【スリットに沿って二つの跡が映った】
あれ?縞模様じゃない、、、やっぱりパラレルワールドなんてないし、光は粒なんだ!
と確信したところで、またライトを外し同じ実験をした。
結果は、、【縞模様に映った】
変ですね。光の挙動を観ようとすれば粒のような動きになり、観なかった場合は波の性質のように動く。
これが「量子は観測によって波にも、粒にもなる」と言われる由縁です。
これだけ聞くと、「人間の意思が作用して量子に影響を与えたんだ!」とテレパシー理論を思いつきそうですが、実のところは【観測をしている(ライトを使って物を観る)=量子に影響を与えている】という理屈なので、人間の意思は全く関係ありません。
「観測をする」と言う行為自体が量子に何らかの作用を働かせるために実験の結果が変わるだけのこと。
量子を肉眼で見ようとしても、そもそも光の反射によって物を見ている私たちが光の反射のない物質を見ることができません。
量子の本当の姿を直接見ることができないのです。
ですが、量子は確実にこの世に存在します。そしてこの先どんな科学進化があるかわかりません。
量子がどのような形でどのような仕組みで動いているかがわかる未来があるかもしれません。
そしてそうなった時は、”世界の仕組み”が理解でき、私たち生命が在る理由もわかる日が来るのかもしれませんね。

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