量子力学ってつまり？

質問

「シュレーディンガーの猫」という思考実験があります。
それが結局何を言いたいのか理解できませんでした。
また、どうして量子力学と関係があるのかわかりません。

それに、何故それが多世界解釈やパラレルワールドの根拠になるのかも分かりません。

お尋ねしたいことは次の３つです。
１、「シュレーディンガーの猫」って結局何が言いたいの？
２、どうしてそれが量子力学と関係があるの？
３、どうして多世界解釈やパラレルワールドの根拠になるの？

Wikipediaで読んでも理解不能でした。どうかお知恵をお貸しください。

回答No.2

sosdada · ベストアンサー

「たとえ話」は、たとえベタの人にかかると、よけい分からなくなりますね。シュレディンガーもたとえベタです。コペンハーゲン学派への皮肉のつもりでこの話を作ったのです。

　現実には、箱を開けるまでもなく、猫が死んでいるか生きているかどうかは、決まっています。
　でも、「観察されていない」という意味で、観察者にとっては「どちらか決定できない・不確定の状態」です。
　「観察者にとって不確定」である以上、「理論上不確定」とせざるを得ない、という解釈に対して、「んなわけねーだろ、観察していないだけで、実際は反応は起きてるじゃん。観察者がいようがいまいが。」と皮肉をこめました。

　量子力学のレベルになると、観察者の存在が反応に影響を及ぼしてしまいます。電子顕微鏡で観察した原子のレベルの反応は、電子ビームを当てることで初めて写真撮影可能なのですが、この、電子ビームを当てるという行為によって、本当の（本来の）反応や姿をゆがめている、ということです。実際、ダニの写真を撮ろうとしてあまりに長く電子顕微鏡で観察すると、ダニが焼け死んでしまいます。本当はもっと複雑な数学レベルの話ですが、これも「たとえ話」と思ってください。このフォントでは数式を表示できませんし、出来たとしても分厚い本を何冊分も入力しなければなりません。
　昔の中学校の理科の教科書では、原子の周りを電子が、太陽と惑星の関係のように図示されていました。しかし、よく研究すると、惑星軌道のように原子の周りをぐるぐる回っているのではなく、原子の周りのどこかにある、と分かってきました。たとえて言うなら、ドーナツの穴にピンポン玉を置いたようなものです。ピンポン玉が原子核です。ドーナツを輪切りにすると二つの円が出来ます。ドーナツの一番内側と外側が薄いです。ここは電子の存在する確率が低いということです。

　「生きている」か「死んでいる」かあるいは「瀕死」か「ちょっとダメージを受けた」か、さまざまな状態が不確定です。あらゆる状態が考えられ、そのすべてが「存在可能＝箱を開けるまでは理論上存在している」と考えるのが、パラレルワールドです。高度な数学理論を文科系のたとえ話にしてしまったのです。

　アインシュタインは、「神がそんないい加減なことをするはずがない」と、このボーアの解釈に反対しましたが、こう考えると都合がよいので、この考えが正しいということになりました。アインシュタインがボーアに負けた日として有名です。その語の半導体製品の発達やあなたも持っているであろうパソコンやケータイが正しく機能していることが、この理論の正しさを証明しています。シュレディンガーが皮肉ったのは、あくまで高度は数学理論を文科系的素人解釈に貶めてしまう事でした。

回答No.3

potachie

前提として、「量子力学」の「量子」の意味が分かっているということで回答をしますね。

ニュートン力学やマクロの現象には、基本的には測れても数えられない量しか扱いません。それに対して、量子には、中間の値がなく、本来は「ある」か「ない」かの世界になるはずでした。
量子論はその発展過程で、観測されるまで、量子の存在は確定されず、存在確執で支配されている、という理論を取り入れることになりました。これは、量子論の適用されるミクロ（原子の大きさ以下の量子が支配する世界）では観測として事実とされましたが、これをマクロ（我々が見える世界）に適用すると異様な結果を招くということを示した人がいました。
シュレディンガーの猫の思考実験は、観測していないものが、どのようになっていると考えるべきか、という１点につきます。同じ猫が「しんでいる」状態と「生きている」状態は、共存しないだろうということを、我々は経験上知っています。ただ、ミクロで起こる量子の現象と猫の生死というマクロの現象が完全に連動した思考実験を行った場合、どう考えるべきか、ということですね。

で、１と２についての回答ですが、「シュレディンガーの猫」の思考実験は、今では量子力学の根本のひとつとされている「不確定性原理」がいかに異様なものであるか、を具体例として示すためのもので、元々、量力学の本質を我々の目に見える形で理解するための方策です。
「関係がある」以前に、量子力学のある側面を見せるためのもの、というのが正しいといえるかと。

で、３への回答は、科学の話じゃなくなるんで、ちょっと良く分からない点があるんですが、一応、回答を試みておきます。
シュレディンガーの猫の思考実験は、以前は、だから量子論での不確定性原理は矛盾するよ、というものでしたが、現在では量子論での不確定性原理は正しいとみなされていますので、だから我々の目の前に起こる現象でも「猫が生きている」のと「猫が死んでいる」のとが両立される現象が起きることがあるんだ、ということになっています。
このことを指して、多世界解釈とかパラレルワールドと呼ぶ人がいるのかもしれませんね。ただ、この部分の解釈として間違った内容だと私は思うんですが。

参考URL：

http://www.ryosi.com/

回答No.1

hmtbsh

まず、シュレーディンガーの猫について2つの解釈があるということを述べておきます。

一般的な解釈では、量子力学を扱うときに出てくる『重ね合わせ』という状態を認識するための例として取り上げられており、
実験中に猫はこの重ね合わせの状態(生50％死50％)にあります。

次に多世界解釈とは、実験を始めた時点で生じ猫が生きている世界と死んでいるという２つの世界が生じる、と考える事を言います。

１、『シュレーディンガーの猫』で『重ね合わせ』という状態を実際に例として取り上げることで説明しています

２、古典力学で説明できない微視的な現象を量子力学は説明し、巨視的な現象を『シュレーディンガーの猫』は説明しています。
スケールは違いますが、本質的には同じものです。

３、Wikipediaにも書いてますが、あくまで可能性があると、『シュレーディンガーの猫』を例にして説明しているだけです。