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不確定性原理を分かり易く教えてください！
文系の癖してこういうのが好きでいろいろ調べ回っていたんですが、色んな所でちょくちょく出てくるこの言葉に興味を持ちました。 ですが、wikiを見ても全く意味がわかりません。（何故わざわざ難しく書くのかな……） どうか、文系の僕にもわかるように不確定性原理がどういうものなのかを教えてください。 よろしくお願いします！
- 唯野 猫助（@chitaniumu）
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簡潔に言えば、科学技術が無限大に発展したとしても「何事も100％の完璧さで知ることは（原理的に）にできない」ということです。 電子のような小さなものでは、これが顕わになります。 電子を見たければ（もう測定と言うべきでしょうが比ゆ的に）、光を当てて、反射した光を見なければなりません。 電子くらい小さいと、光が当たっただけで、位置や速度が変わります。 位置をよく知りたいなら、強い光を当てなければなりませんが、強い光は大きなエネルギーですから、電子の位置はより正確に分かっても、その速度に大きく影響してしまい、速度については不正確にしか分からなくなります。 逆に弱い光で見ると、電子の速度は正確に分かりますが、位置はぼんやりとしか見えず、不正確にしか分からなくなります。 つまり、電子の位置と速度のどちらも正確に知りたいと思っても、できないということです。どちらかの正確さを諦めるか、どちらも大雑把で妥協するしかありません。 これは、電子のみならず、全ての粒子や物体について同じことです。それが不確定性原理です。 P.S. ウィキペディアの名誉のために申し上げておきますと、物理学として役に立つ情報提供として、あれでも最大限に平易です。 もっと踏み込んで書いてもらわないと、知りたいことが分からないと言えるほどです。 でも、そうしてしまうと、一見して読むのを止める人が多くなりそうなので、もっと易しい説明も、もっと詳しい説明も敢えて避け、話の取っ掛かり程度ということで、あの記述に留めてあるのだろうと思います。
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お礼、ありがとうございます。補足、承りました。#1です。 >不確定性原理が完全に正しいと証明した場合、不確定性原理が『確定』しているわけですよね？ その通りです。 >なんかおかしくありませんか？ 特におかしくありません。 理論というのは、物理学的な実体ではありません。物理学的実体でないものに、物理学は適用されません。 しかし疑問に思われることについて、もう少し申しますと、不確定性原理（実は定理になっちゃったみたいですが）を考えると、確率は含んでいませんが、これは不等式なんですね。 決して、「この数式の左辺が示す物理学的実体が、右辺の物理学的実体と完全一致する」というものではありません。不等式ですから、「確かなことは分からないけど、この範囲のどこかに入る」みたいな感じです。 つまり、不確定性原理の式は不確定がどのくらい不確定なのかを主張する式なわけです。 ハイゼンベルグの不確定性原理の不等式から、後藤の不等式へと、精度は上がりましたが、依然として不等式であって、不確定性原理が不確定を述べていることに、違いはありません。
お礼
なるほど！ 理解できました。 ありがとうございます！
- foomufoomu
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簡単には、 Wikipediaの 「測定精度と測定の反作用」 の前半（「ただし」より前）に書かれたものが、不確定性原理であると覚えておけば良いと思います。 これが、歴史的に最初に提唱された不確定性原理です。 しかし、今では、「ただし」以降に書かれた理由で、いろいろ修正が加えられている。と言うことで。。。 次のページなんかも、簡単で分かりやすいかと http://www.nikkei-science.com/?p=16686
お礼
ありがとうございます！ 意味的にはだいたい分かりました！
お礼
なるほど。よく分かりました。 先の質問の事も併せてお礼申し上げます。 ところで、気になる事が一つ。 不確定性原理って、量子物理学ですよね？ そして、その量子物理学によって『決定論』は論破されてしまった。 しかし、不確定性原理が完全に正しいと証明した場合、不確定性原理が『確定』しているわけですよね？ なんかおかしくありませんか？ それとも僕は全く見当違いな事を言ってるのでしょうか？ 自分で聞いておきながらこんがらがってきました（笑）
補足
ウィキペディアのことですが、確かに言われてみれば仰るとおりですね！ そもそも、何で学生時代に物理に興味を持たなかったのかと今更後悔してます。そうすればもうちょっとは理解できたかもしれないのに……。 今の僕には数式が出てきた時点でもうパニック状態なので、アレでも十分に難しいのです（笑） 勉強が足りませんね……。