シュレディンガーの猫と宝くじの当落は同じ問題？

質問

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？

回答No.14

pon-san

私はＮＨＫのアインシュタインロマンを見て、その後本などで見聞きした程度の知見しかありませんので、的外れな回答でしたらご容赦を。

私も質問者様と似たような疑問を持っていたので、自分への回答と思って私なりに考えて回答する暴挙をやってみたいと思います。

まず、
＞確率で物事を考える場合、結果が決まっていたとしても、
そもそも観測しないと結果が決まらないから、観測していないものは確率でしか表せない・・・だったと思います。
ただ、確率の問題だけで無く量子論が言っているのは確率なんだから猫の生死のようなありえない組み合わせも同時に存在してしまうというのがシュレ猫の話だったと理解しています。

宝くじとの類似性から思いついたこと。シュレ猫風に書いてみました。

ここに２枚のスクラッチ式の宝くじがあり、コインで削ると「あたり」「はずれ」が書いてあります。また２枚のうちどちらかが必ず「あたり」で、もう一方が「はずれ」です。
買い手は１枚だけ買います。もちろん売り手も買い手も当たりは分かりませんから、削って確かめるまではその宝くじは当たりとも外れとも言えない状態。
その宝くじは「当たっている」し「外れている」状態です。
そして削って確認するとそのどちらかに収束します。
しかし、削って確かめたのは隠された下の文字。そもそも当たりか外れかは削る前にすでにその宝くじを手にした時点で決まっていたはず？

シュレ猫の話を宝くじの話に置き換えて書いてみましたが、だいたいこの辺で思考の迷宮に入ってしまうんですよね。私の場合・・・。
しかもよく考えたら、売れ残ったもう一枚の宝くじを別の人が削ってしまったら、確認していないもう一方の宝くじの結果まで分かってしまう。観測ってよく分からない・・・。もしかしてこのシュレ猫風味の宝くじ話に誤謬があるのかもしれませんが。

回答No.13

SortaNerd_

> 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。
違います。
それが決まっていないというのが量子力学の常識であり、シュレディンガーの猫の前提です。
あなたが分かっていないのはその前提であり、シュレディンガーの猫のパラドックスにたどり着いていません。

量子力学と普通の確率との違いは、観測していない時に現れます。
観測していない間の出来事を前後の観測から推測すると、古典力学の常識と相容れない過程が出てくるのです。

2重スリット実験は、観測していない時「両方のスリットを通った」という直感に反する過程が推測されます。

ある装置に粒子を通すと、観測していない時にとある場所を通った確率が計算上「マイナス1」になります。
http://www.nikkei-science.com/page/magazine/0910/200910_022.html

そしてシュレディンガーの猫の投げかける問いは、果たしてこれがミクロの世界だけで成り立つものなのかという点です。
その辺はこのサイトが分かりやすいです。
http://www.h5.dion.ne.jp/~terun/doc/neko1.html

回答No.12

s_hyama

量子力学の観測問題とは観測とはなにか定義できないことあるのであるから、
定義しないでいっしょかどうか回答できないのです。
そういう意味で、観測とは、観測システムであると定義して、同じである

回答No.11

foomufoomu

結果だけ見ると同じですが、過程はまったく違います。

宝くじの確率は、何万もの人がくじを買って、そのうちの何人が当たるか・・・という数の割合の問題ですが、
シュレ猫は、一匹の猫に、死んだ状態が何割、生きた状態が何割、という状態で同時に存在していて、ふたを開けたとたん、そのどちらかが確定する。
という、普通の日常では想像できない現象のことです。

回答No.10

chiha2525

もう少し簡単に言うと、２つの箱の中に赤か白の玉が入っていてどちらか分からないという状況で言います。（片方が赤なら他方は必ず白、という状況。つまり箱２つに赤玉１つ白玉１つ）

決定論的には、すでに赤か白かどちらかの玉が入っていて開けてみるまで分からない。分からないけれども、すでに赤か白かどちらが入っているのか決まっているという状況です。
確率論的なものは、本当に開けてみるまで赤か白か分からない（確定しない）という状況なのです。（ただし両方赤とか白とかにはならない）

これが良く分かるのが、量子エンタングルメント（量子もつれ）と呼ばれる現象だと思います。

例え話になりますが、上記の赤か白かの箱が２セットあるとします。それぞれの箱から１箱づつ選んで、中を見ないように同じ１つの箱に入れてやる…例えが上手くないですが、２セットに関係を持たせるわけです。
２セットの箱の「関係を持たせた（２つの）箱」以外の箱が１つづつ残っていることになります。残っているほうの箱にも、赤か白かどちらかが入ってるわけですが、

決定論的には赤白、白赤、赤赤、白白の４パターンが起こることになります。
しかし確立論的には、片方が赤ならもう片方が白、白なら赤になります。（関係を持たせた箱を観測する必要はありません）

回答No.9

satoumasaru

＃２です。
お礼ありがとうございます。拝見して再度書きこみをさせていただきます。

>これは、宝くじの例とは全く違うのでしょうか？

全く異なります。

>宝くじは朝刊を見た瞬間に結果が確定します。（リアルタイムで見るなら、
>数字を矢で射て決定した瞬間）しかし、結果を見るまでは、当たった状態と
>外れた状態は確率以外で表すことは不可能です。

宝くじは、貴方が朝刊をみるまえにすでに決定しています。まあ、朝刊に掲
載されているぐらいですから、あたり前の話ですが。すなわち事実は貴方が
知る前にすでに確定しており、ただ貴方が知らないだけなのです

ところが、量子力学では、貴方が観測するまで事実は確定していないという
ものなのです。宝くじでいえば、貴方が新聞記事をみるまでは、世界中の誰
もその結果がわからない、貴方がみたとたんに、宝くじの特等が決定すると
いうものです。

シュレディンガーの猫でも、私達がふたを開ける前に既に生死はきまってい
る、ただそれは私達にはふたをとるまではわからない、そう考えるのが常識
ですよね、これは宝くじの結果を新聞で見てわかるというのと同じです。

ところが、ふたを開けるまでは生死はきまっていない、生と死とが重なりあ
った状態であり、ふたをとったとたんに猫の運命が決まるというものです。

回答No.8

s_hyama

同じでしょう。
量子力学の観測問題は観測するしないにこだわるから、解らないのであって
観測したらこうなるという観測システムを定義しているのであって、
そういう意味で、宝くじはシステムの中で1等の確率、2等の確率が決められている
同様に、原子核の崩壊は、確率に支配されており、観測はシステムの中で定義できる。
自然に観測できるシステムもあるでしょうし、準備も含めて観測できるシステムもあるでしょう。
観測システムだから誤差も精度もあるでしょうね。

回答No.7

Classified

日常感覚でとらえた可能性の話と量子論の重ねわせとはまったく異なります。

宝くじの例の場合、当選した場合に起きる事か当選しなかった場合に起きる事のどちらかがある確率であるだけです。　
当選したけど当選しなかった場合にのみ起きる事というのはありえませんが、量子論だとそのような事がおこります。
そこが違いです.. といっても、「当選したけど当選しなかった場合にのみ起きる事」って何よ、と言われると、あまりに非日常的で思いつきませんが...

二重スリットの実験はご存じでしょうか。　二つ並べたスリットを通して光をあてると干渉縞ができるが、これは右のスリットを通った場合の結果と左のスリットを通った結果を足し合わせただけでは説明できません。右を通り、かつ左を通ったとしないと説明がつきません。それが、光だけでなく電子でも同じことが起きることを。

回答No.6

tg_naka_55

タイムラグは考えるべきではないですね。
パチンコの玉がセーフ穴に入っても玉が出てくるのに多少時間は掛かりますしね。

回答No.5

leo-ultra

シュレディンガーの猫と宝くじは本質的に異なると思います。

違いは前者が量子力学に従い、後者は古典力学に従うという違いです。

宝くじの当選番号がどのように決定されているかをよく知りませんが、
マクロの世界のことなので決定論的に決定されていると思います。

つまり宝くじが確率論で語られるのは、宝くじの当選番号がどのように決定されるかという
詳細な情報を知りえない、または知りえても全てを考慮して計算できないという理由です。
マクスウェルの悪魔ならば、宝くじの当選番号を事前に計算することができるはずです。

一方、猫は本質的に確率論なのです。全ての情報を知りえても確率でしか
答えが言えません。

実際には古典力学もカオスによって結果が予想できない場合もありますが、
古典力学＋カオスと量子力学も異なると思います。