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シュレーディンガーの猫 November 19, 2009

シュレーディンガーの方程式というものがあります。

原子力爆弾や、コンピュータのLSI、テレビなどのブラウン管などは、「シュレーディンガーの方程式」に沿って動いています。ですが、この方程式は、これまでの「常識」とは大きく異なる概念を含んでいるため、科学者の間でも、しばしば議論を引き起こします。その一つが、「観測が、状態を決定する」と言う概念であり、それを分かりやすく喩えたものが「シュレーディンガーの猫」です。

「シュレーディンガーの猫」は、「箱に入った猫」のことです。ただし、箱の中には「核分裂をする原子」「核分裂を検出する装置」および「検出器が動くと、毒ガスを発生する装置」も入っています。そして、「核分裂をする原子」はシュレーディンガーの方程式に沿って、ある時間後に核分裂をします。いつ分裂するかは、箱の外からでは分かりません。で、いつ分裂するかはわからないけれど、分裂した時は毒ガスが発生して、猫が死にます。

この時、箱を開ける前の「原子の状態」は、どのようになっていると言えるでしょうか。量子力学では、「観測するまでわからないので、分裂していない原子と、分裂した原子が混ざった状態である」となっています。「混ざった状態」とは、普通では考えられません。普通は、どちらか片方の状態であるはずです。しかし、「シュレーディンガー方程式」では、「混ざった状態」と言う解が出てくるのです。

では、箱を開ける前の「猫の状態」は、どうなるのでしょうか。原子の状態によって、猫の生死の状態が決定されるのですから、猫の状態も「生きた猫と、死んだ猫が混ざった状態」となってしまいます。これが、「シュレーディンガーの猫」と言うわけです。常識的には、「箱を開けるまでは生死は分からない。いつの間にか猫が死んでいて、箱を開けた時に死んだ状態を観測する」となります。量子力学では、「箱を開ける前は、生と死が混ざった状態で存在する。箱を開けた時に、生きるか死ぬかのどちらかの状態に変化する」となります。

どう思いますか?猫からしてみれば良い迷惑です。「俺は死んだのに、箱の外では人間が生きていると死ぬが混ざった状態だとぬかしてやがる」と思うでしょう。ただし、人は忘れ去られた時が本当の死だとも言います。作家などは、死んでも作品が残る限り、人の心に生き続けると。

Posted by monimoni at 6:26 pm
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