- 締切済み
シュレーディンガーの猫人間
未だ物理学の勉強し始めて、初心者ありがちな疑問を持ってしまいました。 シュレーディンガーの猫に真似た思考実験なんですが。。 ある部屋に「実験者１」「核分裂をする原子」「検出器」、となりの部屋には「実験者２」がいる。 この２つの部屋は、互いに情報の行き来ができない。 ある固定した瞬間（同時間）で、実験者１は核分裂可否を観測し、方や実験者２は核分裂の有無が重ね合わせた状態となっている。 現実の現象として、同時に二人の人間が別々の物理現象を認識しているのは奇異に感じます。 現状の認識として、何か間違っているのでしょうか。
- Nayami109
- お礼率42% (3/7)
- 物理学
- 回答数5
- ありがとう数2
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
みんなの回答
- chiha2525
- ベストアンサー率10% (245/2384)
シュレディンガーの猫は、観測機（検出器）で観測した時点で収束します。 どうして今もこれが、重ね合わせた状態という話で広まっているのか、不思議です。
お礼、ありがとうございます。#1です。 思考実験の状況を補足して頂いた内容ですと、核分裂が確率的だとして、実験者2にとって、部屋の隔たりが取り払われるまで、実験者1は実験者2を「核分裂を観測した実験者1」と「核分裂を待ち続ける実験者1」の重ね合わせ状態と「解釈」します。 シュレディンガーの猫と、同様と考えて差し支えありません。 もちろん、実験者1の行動を核分裂待ちの状態に限定して、ですが。
- TheTukkomi
- ベストアンサー率22% (76/332)
続いて回答です。 前回答の例えについて、もし僕が自分の性別を観測していない場合。 その時は実験者１が実験の結果を知らない。 言い換えると実験者１は実験者２と同じ状況下におかれることになります。 そうなると、質問文の ＞実験者１は核分裂可否を観測し という前提条件と矛盾します。 つまり質問文よりあの例えは 僕は自分の性別を知っている 質問者さんは僕の性別を知らない という２つの仮定は否定されることのない条件となります。
- TheTukkomi
- ベストアンサー率22% (76/332)
実験者１は『結果』という一つの現実を見て、実験者２は『予想』という二つの可能性を見ている。ということでしょうね。 例えばです。 質問者さんには僕が男であるか女であるか知りませんよね（実験者２視点）。 ですが僕はどちらかではある。当然それを僕は知っている（実験者１視点）。 ※一人称でなんとなく検討はつくでしょうがそこは勘弁してください。 重ね合わせるといのに語弊があり、つまり『この回答者は男であり女でもある』という解釈を質問者さん（実験者２）がしているということです。 ただしい解釈は『この回答者は男の可能性があり、女の可能性もある』という解釈です。 あくまでも『例え』なので、手っ取り早い答えは最初の一文です。 他にいい例えが思い浮かばなかったので、こんなトンデモ回答になってしまいもうしわけないです。
シュレディンガー方程式を勉強し終えたら、対になる二つの素粒子の互いに反対のスピンが一方が定まれば、その距離に関係なく、同時刻で片方も定まること、それにアインシュタインらが反対して、EPRパラドクスを提唱、ベルの不等式が作られ、アスペの実験で、量子力学に軍配が上がったことを理解すれ乳母いいと思います。 ただもしごく最近、物理学を始められたとすると、時間もかかりますから、そこまで待てないなら、シュレディンガーの猫を扱った啓蒙書を、いろいろお読みになるといいでしょう。 お示しの思考実験については、設定は分かりますが、 >ある固定した瞬間（同時間）で、実験者１は核分裂可否を観測し、方や実験者２は核分裂の有無が重ね合わせた状態となっている。 なる陳述は、申し訳ありませんが意味不明です。もしかすると、エヴェレットの多世界解釈ですか？
お礼
早速のご回答、ありがとうございます。 興味のあるところから飛びついているという感じで恥ずかしいです。 シュレディンガーの猫の啓蒙書、探して見ようと思います。 >エヴェレットの多世界解釈ですか？ その概念はまだ勉強不足でした。 もっと具体的に書きますと、上記の実験を午後三時に開始したとします。 午後四時の時点で、 ・実験者１が核分裂を観測しました。 ・実験者２は「核分裂が発生した」「していない」と二つの状態を認識しています。 となっていたとします。 その後、午後五時に二つの部屋の隔たりが取れて、実験者１から核分裂の事実が実験者２に知らされます。 このとき、実験者１は午後四時に核分裂を認識し、実験者２は午後五時の時に核分裂をしたの認識しました。 ・・・というような事なんですが。 【お断り】 とある事情により明日より席を離れる事になりました。 頂いた回答に返信できなくなりますこと、連絡させていただきます。 このような質問をしておきながら、わずか数時間でこのような状態になり申し訳ありません。
関連するQ&A
- シュレディンガーの猫。。。
科学の初心者です。全然理系ではありません。 最近、量子物理学の本のわかりやすい初心者向けのものを読んでいます。 シュレディンガーの猫がどういう内容かっていうのはわかりました。 箱の中になんやらかんやら（略します）で、箱を開けて観測するまでは、猫が生きている状態と死んでいる状態が同時にある、重ね合わせの状態にある。 という理解です（あってますか？） それで、そういう思考実験で、で、何？と思ってしまいました。 表面的にわかっただけでいまいちその価値？がわかりません。 というかあくまで頭の中で考えたことじゃん！と。 何か深いものがあるのでしょうが、読んでもそれを理解できずにスルーしてしまったのかもしれません。 どう質問してよいかわかりませんが、それはどういう利用価値があるの？みたいな感じの疑問です。 「シュレディンガーの猫」という思考実験があるよ→それから。。。という部分 変な質問ですが教えてください、よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- シュレディンガーの猫と宝くじの当落は同じ問題？
シュレディンガーの猫について考えていました。 原子核の崩壊は、確率に支配されており、また、量子論では重なり合っている状態と聞きました。 そこで、日常でどのような例があるか考えてみました。 例えば、宝くじ。 毎朝、宝くじの当落を朝刊でチェックします。 この場合、新聞を見る前から結果は決まっているわけです。 しかし、確率的には分かっています。 しかし、見ない限り結果は絶対に分かりません。 シュレディンガーの猫の場合も、 原子核が崩壊したか否かは、見る前に結果は決まっていると思います。 しかし、確率的には分かっています。 しかし、蓋を開けて猫の状態を見ない限り結果は絶対に分かりません。 確率で物事を考える場合、結果が決まっていたとしても、観測するまでは絶対に分からないというのは量子力学ではなく、単純に確率問題特有の現象に思うわけです。 しかし、量子力学の例ではこのパラドックスを良く聞きますし、この宝くじの例とは何が本質的に違うのでしょうか？
- 締切済み
- 物理学
- シュレディンガー方程式について
シュレディンガー方程式について 普通の物体が中心力を受けて運動する時、ある平面上を運動します。その平面以外ののところにその物体が存在する確立は０です。 また同じように中心力を受けて原子核の周りをまわる電子は球状に存在確率があります。 これはミクロな現象とマクロな現象の違いで、マクロな現象は近似でしかないということだと思うのですが、どう近似したらそうなるのかがわかりません。 マクロな物体でもシュレディンガー方程式は満たすはずです。そうなればマクロな物体も必ずしも同一平面上にいないくてよいのではないですか？なぜこういう矛盾が出るのですか？ 物質を構成する個々の原子を考え、それぞれの存在の可能性の範囲を考えるときは、一個だけで運動する電子とは違って、他の原子からの力があるから球面的には広がらなさそうですが、では物体を一つのものとして、シュレディンガー方程式を解いてはいけないんですか？極座標表示のシュレディンガー方程式の角度成分（Θ、φ）には質量の変数は含まないですよね。だからシュレディンガー方程式をといても、電子と普通の物質両方とも同じ結果になるのではないですか？そうだとしたら、そっからどう近似したら現実の結果とあうのですか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 「シュレディンガーの猫」のパラドックスは解決できるか？「観測」の問題点。
量子力学においては、波動関数の収束という解釈にせよ多世界解釈にせよ、「観測」によって量子的重ね合わせ状態がある一つの状態に確定する、または多世界の一つが選択されるとされています。 そこでマクロの世界にまで量子的重ね合わせ状態が存在するのか？というのが「シュレディンガーの猫」という思考実験なわけです。 「シュレディンガーの猫」の実験を下記のように少し変更してみたらどうなるか？ （１）猫のかわりに人間が実験台になる。人間だから猫を殺す毒ガスが出るかわりにランプが点灯するような仕掛けにしておく。箱の外の人は開けてみて彼にどうだったか聞くまでは結果が分からない。 （２）猫の実験結果を１人の実験者が観測するが他の実験仲間には教えない。 （３）これが「シュレディンガーの猫」という実験であることを知らない者が観測し猫の生死を知る。 （１）に於いては被実験者は結果を知り彼にとっては量子的重ね合わせ状態は存在しないが、箱の外の人間には開けてみるまでは分からない。それらの人々にとっては量子的重ね合わせ状態はいぜん存在するのか？ （２）に於いても同様。結果を観測した人間以外には人間には量子的重ね合わせ状態はいぜん存在するのか？ （３）に於いては観測者は実験の意味を知らないという点では猫と同等なわけで、彼が観測して量子的重ね合わせ状態が解消するならば、そもそも猫が死んだ時点で量子的重ね合わせ状態は解消するのではないか？ つまりこの「シュレディンガーの猫」というパラドックスはもとより起こりえない。 それともこれらは結果（波動関数の収束でも多世界選択でも）は出ているが単にそれが確認できてないだけで、量子的重ね合わせ状態の不確定さとは別の問題として解釈するべきなのか？ 自分としては特に上記（３）が気になっているのです。人間と猫とどこが違うのか？ 参考になる意見を頂けたら嬉しいです。
- ベストアンサー
- 物理学
- 原子核の巨大共鳴について教えてください。
１． この現象は、原子核に光を入射させて起こりますが、結果的には核分裂が発生しているのでしょうか？ ２． 原子炉では、中性子を原子核に入射させて、核分裂を起こしてエネルギーを取り出していますが、巨大共鳴のように、光を入射させて、核分裂を起こし、エネルギーを取り出せるのでしょうか？ ３． 中性子を原子核に入射させた場合も共鳴現象が確か起きたと思うのですが、この場合は、貴重な中性子を原子核が吸収して、核分裂の邪魔になったはずです。もし、光を原子核に入射させて核分裂を起こさせる場合、巨大共鳴現象もこの点は同じでしょうか？
- 締切済み
- 物理学
- 「シュレディンガーの猫」についての素朴な疑問
「シュレディンガーの猫」の例えが何故パラドックスになるのか、一般解説書や解説Ｗｅｂサイトをみても、よく理解できない私です。量子力学について門外漢としての素朴な疑問は以下の通りなのですが、どこで考え違いをしているのか教えて頂ければ幸いです。 閉じた箱の中で放射性物質から粒子が放出されたかどうかは、観測するまでは不確定であるというのは（何となく）理解できる気がします。 しかし、箱の中で作動している検出器がそれを検出したとしたらその瞬間に「観測した」ことになって状態が確定し、ガス発生装置が作動して猫は昇天する結果になるのではないでしょうか？ 「観測者が箱のフタを開けて観測するまでは状態が不確定である」「従って猫は生きているとも死んでいるとも確定できない状態」というパラドックスがどういうことなのか、よく理解できないのです。 素人考えでは、事象の起きる確率が５０％だとすれば、一定時間後に１００個の箱を開けてみたところ約５０匹の猫が生き残っていたと言う結果が得られるだけのことじゃないのかな、と思えてならないのですが…… それとも、この思考実験における「検出器」というのは、量子の不確定な状態に影響を与えないような特別な観測装置として想定されているのでしょうか？ よろしくご教示のほどお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 核融合について教えてください
核融合について教えてください。（興味があるので） 核分裂のエネルギーは、Ｅ＝ｍｃ^2で求まりますが、 核融合のエネルギー公式のようなものはあるのでしょうか。 ウィキペディアでは、「原子核同士がある程度接近すると、 原子核同士が引き合う力（核力）が反発する力（クーロン力） を超え、2つの原子が融合することになる。融合のタイプによって は融合の結果放出されるエネルギー量が多い」とありますが、 「融合する」ということはなんとなく納得できても、「融合の タイプによっては」ということと「融合の結果放出されるエネルギー」 量が多い」というの全然わかりません。 ・たまたま核の種類で、現象が決まるということなのでしょうか？ その場合、このたまたまの核というのは公式というものはなく、 全くの偶然のようなものなのでしょうか。 ・なぜ融合の結果放出されるエネルギー量は高いのでしょうか。 単なる素人ですが、よろしくお願いします。 （一応、高校で物理はやりました。大学は理系です）
- ベストアンサー
- 物理学
- 対称性はなぜ破れるか
物理学における基本的な対称性に、CPT対称性があります。 それらの対称性は、なぜ破れているのでしょうか。 例えばパリティ対称性ですが、 これはWuによる実験で成立していないことが証明されましたが、 なぜ対称性を破るような現象が起きるのでしょうか。 つまり、ベータ線は親核のスピン方向に対して非対称に放出されるというものですが、 非対称に放出する原因はなんですか？ PだけでなくC, Tいずれについても同様の疑問があります。 ある特殊な現象が観測されたら、それは対称性を破っていることを意味する、 ということは理解できますが、その現象はなぜ起こるのでしょうか。 専門書を探ってみても、 「この現象が観測されたので、対称性は破れている」 というロジックしか見つからず、その理由については触れていません。 明確な答えでなくても構いませんので、考えを教えていただけたらと思います。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
早速のご回答、ありがとうございます。 未だ私は「物理学脳」になっていないのかもしれません。 TheTukkomiさんが自身の性別を観測していなかったらどうなのでしょうか。 【お断り】 とある事情により明日より席を離れる事になりました。 頂いた回答に返信できなくなりますこと、連絡させていただきます。 このような質問をしておきながら、わずか数時間でこのような状態になり申し訳ありません。