量子力学に詳しい人いる？『2重スリット実験』での観測についてだけど
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一つの粒子に見えるが実際には波動であり巨大な空間に波動として広がっているが観測時には一点に収束するので粒子のように見えるだけ
それで離れた位置にある二つのスリットも粒子は実際に通過していて干渉仕合って通過後の軌道も修正される
2 不思議な
位置エネルギーと運動エネルギーを特定するのが観測
3 不思議な
量子力学と量子化学はマジでわけわからん
4 不思議な
この世界はマトリックスだぞ
測定器がどうこう以前に「観測してやろう」という意識に反応して逃げるんだよ
5 不思議な
観測とは何かはまだよくわかってない。機械で記録しても、それが人間に認識されなければ観測にはならないということらしい。
最近は三重スリット実験も確認されていて全てのスリットを全部通ることも分かっている。
6 不思議な
こういうのって不思議面白く言ってるだけで、
ミクロな世界の観測って人を殴ってそこに人がいるか確認しているレベルの事なんやろ
7 不思議な
要は光は粒子であり波である四次元的なもんなんだよ（適当）
円錐が円であり三角形であるみたいなもんよ…
8 不思議な
数学科だけど、作用素環論や調和解析でシュレディンガー作用素というものがある
数学的には分かるけど、物理で何に使われているのかさっぱり分からん
シュレディンガーの猫さんと関係あるの？
9 不思議な
動画だけだと測定器からの電磁波が怪しいんだよな
実際は違うんだろうけど
10 不思議な
俺らより何倍も賢い科学者が観測機器の干渉を予測してない訳がない、
11 不思議な
スリットは結果的に粒子性を観測したものだけど、言い方を変えれば波動を無理やり粒子として捉える為の実験ともいえる
12 不思議な
二重スリットとシュレディンガー、なんぼほど擦るん
13 不思議な
観測の定義は、ミクロの状態がマクロと相互作用して状態が確定した瞬間だよ。二重スリット実験によれば、少なくとも目で見る以外にもスクリーン（マクロ）に量子（ミクロ）がぶつかった瞬間に量子の状態が確定して『点』の跡が残っているから（しかも干渉縞の跡だから、その直前まで波であったとも言える）、この瞬間に『観測』が行われたと考えても矛盾はない。
波動方程式では量子の波の状態を記述しているが、古典力学的な状況では明らかに粒子として振る舞っているように『思える』。と言うか、マクロの状態のあらゆる状況で古典力学が成り立っている（ただし相対性理論は除く）から、量子力学と古典力学を結びつける状態を考えなければならなかった。
フォンノイマンは、量子は波の状態だから波動方程式として扱うけど、例外的に『観測』が行われたら状態が確定して古典力学として扱えば良いやん、と『数学的に』定義した（これを射影仮説と言う）。で、半導体の分野だろうが天文学の分野だろうが、一応この数学的定義は正しく運用できてかつ矛盾は生じていない。
ちなみに、参考動画はかなり問題のある説明の仕方をしている。
14 不思議な
>>14 が言ってる「未来予知」ってのは、もし
観測機が正常→観測がなされた→粒子のパターン現れる
観測機が壊れている→観測されていない→波のパターンが現れる
であるなら、スクリーンにできたパターンをもとに観測機の故障を判定できるよねって話なのでは？まあ未来予知ではないわけだけども
15 不思議な
観測という言葉を使うのが分かりにくくしている
正確にはスリットの分子と光子が相互作用した瞬間に量子が収束して振る舞いが決定している
それがスクリーン上で観測されるかどうかとか、ましてや人間の意志がどうこうは関係がない。
16 不思議な
専門の量子物理学者１００人に質問しても１００通りの答えが返ってくるというのが量子物理学というものだ。
つまり誰も真実を知らない。だからこそ、面白い。
17 不思議な
ようは何が波動関数を収縮させているかっていう疑問だろ?未解決だよ
18 不思議な
粒子を一つ発射するごとにスクリーンを取り換えて(100個発射すれば一回ごとの観測が記録されたスクリーンが100枚になる)、各スクリーンの記録(粒子の位置と言ったらいいのか？)を別の一枚の紙にまとめ上げた場合、同じように干渉波を画くのか？
もし画くとしたらなぜ？スクリーンは一回ごとに取り換えたのに、なぜ干渉波を画くのだ？
19 不思議な
スクリーンには集束して点になるのに、なんでスリットにぶつかった瞬間に集束しないんだよ
20 不思議な
そもそも論として多くのアマチュアが勘違いしてるが、スクリーンに残っているのはどのような状況を経ていようが『点』の跡。目で見ても、観測器で検出しても、量子が粒子として振る舞うのはよく議論されるが、それを言うならスクリーンにぶつかった時点でも粒子になっている。射影仮説によれば量子の状態が確定（粒子として振る舞う）＝観測なんだから、
量子を目で見る＝量子を観測器で検出する＝量子がスクリーンにぶつかる＝量子の状態が確定する＝観測
として考えなければ、定義として矛盾が生じる。
この場合、全部をひっくるめて同様の表現をするのであれば『マクロとミクロが相互作用した』と言うほかない。
もちろん「ミクロとマクロの切り分けはどこからだよ？」って話にもなるんだが、弱測定やデコヒーレンス理論から『おそらく』相互作用する物体の大きさが、デコヒーレンス（脱干渉）の度に関与しているだろうと予想されている。
※18
何故って、量子は波動方程式に従って運動するからだよ。スクリーンに到達する直前まで波の状態を保っていたに過ぎず、射影仮説による『観測』が行われた瞬間（この場合はスクリーンに到達した瞬間）、粒子としての振る舞いに変わるだけ。
何もおかしい話はない。
21 不思議な
へーとかなるほどとか思うけど、結局ここに書いてあることが正しいのか間違ってるのかなんてわからないんだよな。不確定原理そのものだわ
つまりは振る舞いを知りたきゃ自分で勉強する以外にないってなこったな。そこで初めて自分の中で世界が確定するわ。
22 不思議な
結局はまだ収束の過程なんて解ってないのに、そこをはっきりさせないから嘘だと言い出す馬鹿が現れて収集がつかなくなるんだよ。
解らないからこそ研究されてるのに。
23 不思議な
※18
サイコロを何回も振ってればそのうち各面の出現数が均等になってくるようなもん。
普通の2重スリットの干渉縞は一度に何万何億ものサイコロをばら蒔いてる。
量子2重スリットの場合は1個ずつ転がしてる。
で、次第に出現確率分布=干渉縞の強度分布に収束していく。
ちゃんと実験的にも確かめられてる。
24 不思議な
点になったらデルタ関数になって、それをフーリエ変換すると無数にいろんな波長の波が存在して重なり合ってるんだよな。下手すると地球よりも大きな波になったりして
25 不思議な
これってつまり、量子は実際には波として振る舞っているが、人間の認識できる影響の範囲内では、粒子として振舞っていると仮定しても計算上は矛盾しないってこと？
26 不思議な
以前有名な先生(ニュー●ンとかでもよく出てくる)が素人向けに書いた入門書を読んだことがあるが、それによれば
粒子を一つ発射してもその一つが干渉波を画くことはない(つまりスクリーンに一つの点/観測結果が残るだけ、二回発射すれば点二つ)が、それを何度も繰り返すと今までに発射した粒子の一つごとの観測結果が干渉波を画くようになる
一つ一回につき一つの点が残るのみなのに、何度も繰り返すとなぜ干渉が残る？なにと干渉したのだ？
過去に発射されてスクリーンを通過した粒子と干渉したという解釈もできる
というようなことだったな。
一つの粒子につきスクリーンに一つの点しか残らないのなら、なぜこんなことが起きるのだ？
27 不思議な
※23
おっしゃる意味はわかりますが、素人の阿呆な疑問として、
それは所謂液体の波や音の波が画く干渉波と根本的に違って、量子論で言われてるところの「どこ/どの位置、場所で発見される確立が高いか？」という意味なのでは？
28 不思議な
※25
ちょっと違う。「人間の認識」出来ない範囲であっても量子は粒子として振る舞う。古典力学のようなマクロな状況であれば粒子として振舞っていると仮定しても計算上は矛盾しない（何がしかの誤差は生じると思うが…）。
※26
その人間はボーアとかパウリあたりが聞いたら激怒するレベルで根本的に考え方が間違っている。
コペンハーゲン解釈は実験結果至上主義だから、結果から考察できること以上の部分に関しては『何も言えない』。「過去に発射されてスクリーンを通過した粒子と干渉した」と言う証拠は何もない（少なくとも二十スリット実験では導くことはできない）から、そもそも考え方がおかしい。
＞一つの粒子につきスクリーンに一つの点しか残らないのなら、なぜこんなことが起きるのだ？
量子1個が波としての性質を持っており、観測により粒子として状態が確定するから。以上。
29 不思議な
そもそも今の技術でスクリーンに衝突前の粒子の軌道に
影響を及ぼさないように観測するなんて不可能じゃないの？
加器でも使ってる場合は些細な差だろうけど
30 不思議な
※28
いや、それがその先生(その道の人なら誰でも知っているはず)の持論がどうかはわかりませんが、恐らく素人でも興味を持ちやすいように「こういう解釈も…」ということで書かれたのだと思います。
エベレットの多世界解釈も紹介されていましたし、本当かどうか「大学などでは解釈問題に立ち入らないように指導されていることが多い」というようなことも紹介されていました。
31 不思議な
二重スリットの間隔って、どのくらいなのだろう。
波の性質があるなら、そうとう離れていても干渉縞ができるはず。
間隔を変化させた実験とかないのだろうか。
電子銃からの距離や、スクリーンまでの距離も気になる。
32 不思議な
※31
普通の光で実験したとおりにふるまう。
だからスリットの間隔を広げたなら、その間隔でできる干渉縞のとおりにフォトンの跡がのこる。
間隔によっては干渉縞ができない場合もある。当然スクリーンに跡は残らない。
なんか勘違いしてる人がいるような気がするけど、粒子としての振る舞いが見られるようになったら波としての性質を失うわけじゃないし、波としての振る舞いが現れたら粒子としての性質を失うわけじゃないぞ。
33 不思議な
※29
弱測定っていう面白いもんがあるから調べてみて。
34 不思議な
「粒子でも波でもある」というより、「粒子でも波でもないが、場合によって粒子っぽく見えたり波っぽく見えたりする」というほうが誤解を招かないと思う
35 不思議な
スリットの向こうにある感光板に干渉縞が出来る現象に満足するまで、いったい何個の粒子を使っているか？だ。
そもそも、粒子を発生させる装置の側には、わずかながらバラつきがある。ついつい、粒子は毎回同じ位置から同じ向きに飛んでいると思いがちだが、実はそんなに正確ではない。このバラつきは、サンプリングが増えるほどモンテカルロの正規分布に落ち着く。
粒子1個にしてみれば、スリットはスカスカなんだが、感光板に干渉縞が出来るまで、何個も粒子を飛ばすもんだから、バラつく粒子の中からは、スリットの縁にある分子と相互作用して、軌道が大きく変わる粒子も出て来る。サンプリングが増えるほど、綺麗な干渉縞が出来る訳だ。
仮に、飛ばす粒子を1個にすれば良い。感光板の分子を励起出来るのは、1個だけだと思うよ。
36 不思議な
多世界解釈の話かと思ったら違うんかと思って読んでたら、最後のオチで あれ？
37 不思議な
おめーも、鍵のついてる部屋ならオ、ナる確率が高いが、鍵のついてない部屋ならオ、ナる確率が低いだろ。
つまり、系の違いだ。
開放系、閉鎖系の違い。この場合、鍵の設置が観測の一つだな。
38 不思議な
※35
たぶん何か根本的に勘違いしてる
量子がスリットで回折するのは波の性質のせいであって、スリット分子との相互作用は関係ない
もし射出装置がまったくバラツキのない理想的なものであったとしても回折と干渉は発生する
飛ばす粒子が一個なら出てくるスポットも一個なのは当たり前なので何が言いたいのかわからない
39 不思議な
本当に量子を理解できるのは超天才の中でも一握りだけと聞いて、そんなとんでもないもので俺らは遊んでいるんだなって思った
40 不思議な
量子は時間の流れも一定方向じゃないんだろ。
41 不思議な
量子消しごむとかいう
観測による事象の確定そのものをなかったことにしてしまえる
この世のバグとしか思えない現象
42 不思議な
どっかの記事で読んだ量子テレポーテーションとか量子通信とかいうのが気になるわ。
仕組みも完成したら何ができるのかも今一よくわからないし
43 不思議な
観測しても影響でない機器の開発を目指してる会社だかがあった気がする
44 不思議な
オタクの知識自慢や教えて君に量子の話だされるとイライラするわな
穴やネコの話するより不確定性原理を覚える方が先
基本覚えて楽しいと思った人だけ理解すすめればそれでいいと思うし、答えだけ求めるのやめろと毎回思う
45 不思議な
二重スリット実験w二重スリット実験www
オボってる可能性
46 不思議な
これって観測装置が動いてる時にでてる
電波なのか磁気なのかわからんがそれが量子の動きに影響してるだけであって
観測してるしてないが量子の動きに影響してると考えるのはおかしいよな
47 不思議な
※32
なんか勘違いしてるようだけど
＞粒子としての振る舞いが見られるようになったら波としての性質を失うわけじゃないし、波としての振る舞いが現れたら粒子としての性質を失うわけじゃない
これ全然違うぞ。
ボーアの言う相補性は、不確定性原理を拡張した考え方だから、同時にに両方は満たさない。
粒子としての性質が現れているときは波の性質は発現しないし、波の性質が現れてるときは粒子としての性質は発現しない。これを許してしまうと位置と運動量が同時に確定してしまう。
48 不思議な
美人のスリット ガン見
不細工のスリット 無視
粒子だってそういうことだよ
49 不思議な
二重スリット実験で観測によって光が粒子に当たって結果が変わるだけだろって勘違いしてる人って結構多い。例えば二つのスリットをA,BとしてスリットAだけに観測器を置いて実験する。すると観測器が粒子を検出しなかった場合でも干渉縞はできない。観測器が粒子を検出しなかったのならば粒子はスリットBを通ったことが確定するからだ。粒子に光が当たるとかじゃなくて粒子の通った経路が確定すると干渉縞は消えるんだ。
50 不思議な
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