《量子力学》人間が観測するまで、粒子はどこにあるの？

質問

《量子力学》人間が観測するまで、粒子はどこにあるの？

wikiより

この粒子の位置を正確に測ろうとするほど対象の運動量が正確に測れなくなり、運動量を正確に測ろうとすれば逆に位置があいまいになってしまい、両者の値を同時に完全に正確に測る事は絶対に出来ない。なぜなら、位置をより正確に観測する為にはより正確に「見る」必要があるが、極微の世界でより正確に見る為には、波長の短い光が必要であり、波長の短い光はエネルギーが大きいので観測対象へ与える影響が大きくなる為、観測対象の運動量へ影響を与えてしまうからである。ただし、この種の議論は前述の証明とは異なる種類のものであることには注意されたい。前述の証明は、量子論の性質そのものから導かれる物であり（量子力学の数学的基礎も参照）、測定器の誤差、あるいは測定による反作用とは区別して考えなければならない[1]。これに関する議論は量子測定理論も参照されたい。

もし、粒子の位置と運動量にまったく影響のでない観測方法が確立されたとしても、
それでも、粒子の位置と運動量を同時に正確に測ることは不可能なのでしょうか。

そもそも、人間に観測されていないときの粒子は、どんな状態であるのか、わからない、かつ予測できないのでしょうか。

当方、物理は高校でやったのみです。
よろしくお願いいたします。

回答No.1

noname#175206 · ベストアンサー

>もし、粒子の位置と運動量にまったく影響のでない観測方法が確立されたとしても、

　それができない、というのが物理学の現在の結論です。観測も相互作用の一つだからです。

>それでも、粒子の位置と運動量を同時に正確に測ることは不可能なのでしょうか。

　その二つが同時に決めることができないというのが、ハイゼンベルグの不確定性原理です（ただし証明できる定理だそうです）。それでも議論は終わらず、観測問題の一つになっています。

>そもそも、人間に観測されていないときの粒子は、どんな状態であるのか、わからない、かつ予測できないのでしょうか。

　確率的といわれるように、そうなのですが、この結論を導き出したシュレディンガー自身も、自分の結論が信じられず、有名な「シュレディンガーの猫」というパラドクスを考えています。これも決着がついていません。

回答No.2

shiara

「人間に観測されていないときの粒子は、どんな状態であるのか」を記述しているのが波動関数です。波動関数こそが、「どんな状態であるのか」を示しているのです。波動関数が、「粒子の存在確率はこれこれこうである」と示していれば、そうなっていると考えます（つまりAに存在する状態であると同時にBに存在する状態であり、また、Cに存在する状態であり、…ということです）。