- 締切済み
量子論、二重スリット実験
- 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)
No.3さんの回答の様に、スリットのどちらを通ったか判定するしないをスクリーン到達後に決めたら干渉縞は発生するのか？という話ですね。 回答としては、過去への情報伝達は出来ない、です。 どのような事が起こるかというと、以下。 スクリーンへの到達結果というのは、判定するしないに拘らず、過去の情報は変えられませんので同じままです（あたりまえですが）。その到達結果というのは、判定した場合を含みますので、干渉縞の出来ない状態が観測されます。（ここでは、電子や光子を１つづつ飛ばし、その結果を集計したものを想定しています。一度に大量に飛ばすとどちらを通ったという話は意味がなくなりますので） そのように干渉縞のできていない結果のなかから、判定しなかった場合のみの結果を抽出すると、不思議なことに干渉縞が浮かび上がるらしいです。 この干渉縞が浮かび上がる電子や光子にのみ注目してみると、スクリーン到着時に、これらが未来にスリットの判定をされないことを予見していたように我々には見えるわけですが、どのような仕組みが働いているのでしょうね。 スクリーン到着時の位置情報では、未来にどちらのスリットを通ったか判別するかしないかは未確定ですが、その時点では干渉縞を構成する位置情報なのか構成しないものなのかの判別もまた出来ないので、未来からの情報は受け取れない、という感じだと思います。
- mofzou
- ベストアンサー率0% (0/0)
二つの箱のどちらかにボールが入っていて、どちらに入っているかは判別はできない。 片方の箱を開けたときに 何も無かった → もう一つの箱にボールがある ボールがある → もう一つの箱は空っぽ 箱を開けた瞬間に、それが事実になる。 箱の中の情報が伝わったというより、それが事実として歴史になったというだけで、因果律は破れていません。 また、二つの箱が遠く離れていた場合、お互いの結果を知るのには、あくまで光速での通信が必要になるので、未来予知にも使えません。 通信を行って、相手から情報を手に入れれば、こちらの失われた情報を復活させることはできます。 でも、それはミステリ小説で、こっちが犯人じゃなかったら、残った方が犯人、という推理をしているのと同じロジックです。 そのこと自体は因果律に影響を与えません。 また、もし未来予知が可能だとすると、別の意味でパラドックスが発生してしまいます。 つまり、未来予知をしたことによって未来そのものが変わってしまうということです。 なかには情報だけなら過去に送れると考えている物理学者もいるそうですが・・・ 情報を生み出すのにはエネルギーを必要とするはずのなので、未来の情報によって過去の問題が解決されるとエントロピー増大の法則が破れてしまう気がします。 量子コンピュータについては、素数の因数分解に代表されるようなNP問題を解くことができると言われていますが、逆に言うとそれ以外の有用なアルゴリズムはあまり発見されていないので、使用範囲は限られいるようです。少なくとも未来予測ができる夢のマシンではなさそうです。
お聞きになったのは、 http://www.slab.phys.nagoya-u.ac.jp/uwaha/kisosemi120801keshigomu.pdf http://taste.sakura.ne.jp/static/farm/science/double_slit_quantum_eraser.html といった話でしょうね。 消したはずの干渉縞が『再び』現れた。ならば、過去に干渉縞を消したことがキャンセルされているように思える。つまり、量子力学的現象は過去を変えるのか、もしそうだとしたら過去に戻るタイムマシンと同じことになる。 そうではないです。干渉縞を消す操作を行って、また干渉縞を生じる操作を入れただけのことです。消す前の干渉縞の復活ではありません。従って、因果律（必ず原因が起きてから、その後に結果が起こる）に抵触するものではありませんから、タイムマシンは作れません。
>電子がスリットのどちらを通ったかを判別できるようにして 判別できない
- doc_somday
- ベストアンサー率25% (219/861)
>情報が直接伝播し干渉縞が復活するというのは本当ですか？ うそです。 ベルの定理について「徹底的」にお勉強し直して下さい。 徹底的にです。中途半端だと似而非科学・科学風新興宗教にはまります。 局所性、非局所性は極端に精密な理論なので簡単に「狸に化かされ」ます。
関連するQ&A
- 二重スリットの干渉実験について
お世話になっております。王次郎です。 さて、標記の件、二重スリットの干渉実験に関して少々質問がございます。 電子の二重スリット実験では、電子を１個づつ発射しても干渉縞が観測される事が 実験結果の共通の認識になっています。 ここで、まず、この「電子１を個づつ発射」について疑問があります。 （疑問１） 電子を１個づつ発射する事は実験装置的に可能なのでしょうか？ そして、１発づつ発射した電子を２個しかないスリットに命中させる事が可能なのでしょうか？ （質問２） 電子を１個だけ発射できたとします。１個だけでも干渉縞の確率分布で観測されるのでしょうか？ 懸念しているのは、電子を１個づつ発射したとしても時間を越えて過去にスリットを通った電子と 干渉しているという事はありえないのでしょうか？ つまり１個の実験装置で１個づつ時間をあけて発射するのではなく、 実験装置を膨大に作ってそれぞれの装置では電子１個だけ発射してその膨大な実験装置の結果を 集めると電子は干渉縞になるのでしょうか？ 質問２を確かめる手順としては、 (1) 二重スリット実験装置を作り、新しいスクリーンをセットする (2) 電子を発射し、二重スリットを通り抜けた電子がスクリーンに１個だけ観測されたら実権を終了 (3) 装置を破壊する (4) 二重スリット実験装置を材料を全て新しくして作り直し、先ほどのスクリーンをセットする (5) あとは、上記の(2)から(4)を延々と繰り返す そうして得られたスクリーンに観測された電子の位置も、干渉縞になるのでしょうか？ それでも干渉縞が現れるのであれば、それぞれの実験装置の二重スリットは１個の電子しか 通っていないはずなので、「電子は観測されるまで波のように振舞う」と言えるのでは ないでしょうか。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 二重スリット実験で未来を予測することは可能ですか？
二重スリット実験で量子の観察を行う条件を決めておき、 条件の内容は未来の状態の有無にすれば未来を予測することは理論上可能ですか？ 例えば6096454の二重スリット実験を行い、ロト６の一等の番号に当てられた実験だけ観察を行うこととすれば当選番号を予測することができるのでしょうか？ 勿論不可能だと思いますが、それならば観察すると干渉縞が出来ない理由が分かりません。 上記の実験を行ったとしても、全て干渉縞が出来ない結果になるでしょう。 しかし誰にも勝手に観察できないように実験したとして何故干渉縞が出来ないのでしょうか？ 二重スリット実験において量子を観察すれば量子の場所が収束するとありますが、 これは干渉縞ができたときには絶対に過去でも未来でも観察されることがない ということなのでしょうか？ 過去において観察できるならば、量子を飛ばす場所を決めておいても干渉縞ができるのでしょうか。 未来において観察できるならば、観察した記録を何年後に見ることにしても干渉縞ができるのでしょうか。
- ベストアンサー
- 物理学
- 二重スリット実験について
素人丸出しの質問で恐縮ですが、宜しくお願いします。 1． スクリーンを分厚くしておけば、そのスクリーン内部に残った軌跡から、光子や電子の入射角が分かって、どっちの穴から飛んで来たか分かったりしないのでしょうか？ 2． 光子や電子やフラーレンを一個ずつ飛ばして干渉縞が出来るという説明はよく見ますが、では2つずつ飛ばすと毎回2つの点が出て来て干渉縞になるのでしょうか？ 3． 確率の波というものを考えた場合、片方のスリットからの波と他方のスリットからの波では、スクリーンに到着するまでの時間に差があると思うのですが、スクリーンに先に着いた波が後から来る波を待ってるのでしょうか？ どうぞよろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 絡み合った粒子での２重スリット実験
左側） スクリーン←２重スリット←－－絡み合い粒子源－－→２重スリット→スクリーン （右側 上のような装置で右側の２重スリットに２本のスリットのどちらを粒子が通ったかを観測できる装置を付け実験した場合、左側のスクリーンでは絡み合った粒子を使っている場合干渉縞は出ないのでしょうか。 ただ左右の装置が線源から非常に離れた場合を想像すると、右でどちらを通ったか測定したとたんに左で干渉縞が発生しなくなるように思えます。 個人的にも本を調べたりしましたが光の偏向を用いた絡み合いの実験ばかりで分かりませんでした。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 二重スリットにおける実験事実（量子力学）
ど素人です。 量子力学の二重スリット実験において、電子では言われているような量子力学でしか説明できないことがおき、ある程度大きい分子でもそれらが起きるというのは実験事実としてあるらしいことは情報として得ることができました。 では、ダンプカーとはいいませんが、たとえばチョコボール（程度の大きさのもの）を乱射した場合、二重スリット実験においてチョコレートの干渉縞が白い壁につくというような物理学的実験事実はあるのでしょうか？？
- ベストアンサー
- 物理学
- 二重スリットの干渉縞
物理学にど素人なのですが，こんな空想をしてみました。 皆さんのご意見をお聞かせください。 二重スリット実験に出来る干渉縞は粒子や波が到達する前に，検知器に おいて既に発生していたらと考えました。 粒子を打ち出した瞬間に空間に波動・歪みが生じて，粒子の到達前に 波動の干渉の方が先に到達していて，その空間の斥力の弱い部分に粒子が多く集って到達して縞模様を描くという考えなのですが・・・ 私には粒子が同時に波であるというのはどうしても分かりません。 マクロ的ですが宇宙には銀河の集まりが泡状になっているそうです。 これも宇宙が誕生した時の空間の歪みの現われではないでしょうか？ 空間の歪みの三次元的縞模様といった感じです・・・ 物質が空間を歪め，空間の斥力が物質を位置づける，或いは物質とは 空間の歪みそのものなのか・・・ もうだいぶゴチャゴチャしてきました。 誰か助けてください。 お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 二重スリット実験における電子の干渉について
量子力学初学者です。 電子の二重スリット実験を行うときに片方にだけ測定装置を設置して電子の観測を行ったとき、干渉縞は出てこないという事象についてなのですが、これについて多世界解釈と波動関数から説明することは可能ですか。 また、多世界の波動関数を図に表すとすればどのようにすればよろしいでしょうか。 図はグラフにしようと考えているのですがz軸に電子の存在確率を取るとすればx,y軸にはスクリーンの座標以外に何を取るのが妥当なのか悩んでおります。
- 締切済み
- 物理学
- 二重スリットの実験について
初めに、私は量子力学の教科書を読んだことがありません。 インターネットで、この二重スリットの実験の話しを知って、興味を持ってインターネットでちょくちょく 調べた程度の知識しかありません。 なので、専門的すぎて理解できない話しをされても答えられないのでご了承ください。 量子について、よく言われるのが「粒子でもあり波でもあるのは、不思議で常識では考えにくい」 とのことですが、この事についてはそれほど不思議には思っていないです。 そういうものだと思えばなんとでもなります。 ただ、「観測することで、実験の結果が変わる」 (観測すると、波動性は失われ、粒子性になる) ということが、ものすごく不思議で、常識では理解しづらいです。 ただ、インターネットで調べていったときに、コメントや解説のサイトで、このことを次のように説明しているものがあります。 「観測するということは、観測する対象に影響を与えるということである」 例えば、二重スリットの実験で「電子を観測する」ということは、「電子に、光などの他の物質をぶつけたり」して、その位置を調べるということである。 したがって、当然、電子は、「観測の影響」によって大きく変えられてしまう。というものです 本当にそうなのでしょうか？ もしそうなのだとしたら、量子の波動性と粒子性は、「観測」によって影響されるのではなく、光などの観測に必要な「媒体」に影響されるということだと思います。 例えば、電子に光を当ててさえいれば、その光を観測していようが、観測していまいが、二重スリットの実験は同じだと言っているようなもんです。 それだと、観測によって結果が変わるとは言えません。 また、観測装置を設けても、誰かがそれを確認するか否かで実験結果は変わるかどうかも気になります。 量子力学でいう、観測とは具体的にはどういうことなのでしょうか？ 人間が認識するということなのでしょうか？ それとも、観測に必要な条件が揃っているということなのでしょうか？ 又、シュレディンガーの猫でよく言われている 「観測するまでは、どちらでもあり、どちらでもない。観測した瞬間に状態は収束し、どちらかに変わる」 と言っていますが、 二重スリットの場合は観測していない場合は波動性を示しており、観測した場合は粒子性を示しています。 「どちらでもあり、どちらでもない」という言葉は、本当に的を射た言葉なのでしょうか？ 又、フラーレンという分子でも、二重スリットの実験は同様の結果を示していると聞きました。 分子でできるということは、究極的には、物質すべてに二重スリットで波動性を示すことが可能ではないでしょうか？ (たとえば、野球ボールを一個ずつ打ち出して、干渉縞を作り出すことも可能なのでは？野球ボールを観測できない状況にしなければなりませんが) 例え正解でなくても、自分はこうだと思う的な回答で結構です。 量子力学を知らないって方でも結構です。(そういう方は、下記URLを参照してみてください) みなさんどう考えてていらっしゃるかおしえてください http://www.youtube.com/watch?v=vnJre6NzlOQ http://www.youtube.com/watch?v=Q8savTZOzY0&feature=related http://www.h5.dion.ne.jp/~terun/doc/slit.html
- ベストアンサー
- 物理学
- 外村彰電子線2重スリット実験で量子粒子性否定だ
日立の外村彰先生はベクトルの電磁ポテンシャルAを実験で証明し偉業をなした。 その装置ではもう一つの偉業がある。電子線の2重スリット実験をたった1個の電子でも干渉が起きることを証明した。 この現象は量子の2面性を否定したと考えるべきだと私はおもう。 ただし２面性の否定は学会主流の論理に反する。 電子の粒子性と量子性と２者の性質が切り離すことができないで同時に現れる性質と量子力学では考えられ、その性質が量子の２面性と偉い先生たちに呼ばれた。 しかし次の理由で電子が波動にすぎぬことを確かめた世界最初の実験が外村の電子線干渉であると私は考える。 そう考えないとしたら、下記の説のどこに欠点があるか、それを教えてほしい。回答者には学理のうけうりでなく自身の言葉でお願いしたい。論理に破綻があるだろうか。 １． 外村の電子線干渉では（装置空間のなかに１単位の電子より少ない密度という条件で、干渉には電子が２個１対が必要なのに、たった一個の電子だけで干渉してしまった）。 しかし第一に量子力学は干渉を２組の量子によるものとしている。１量子に一組ずつ存在するはずの確率セットが干渉現象には２組あり、干渉ならばそれらの積算となるはずだった。 しかし外村の実験では１量子にただ一組しかないはずの確率セットが１電子に倍の２組もあることになる。だから量子力学の第一前提に矛盾する。２面性を打ち消す反証とみなすに十分すぎる学理の矛盾点だ。 ２．外村の電子線干渉では（たった一つの電子が２経路を同時通過できる。多数経路を同時に１量子が通る。しかし左記と同じ条件の一般光学の凸レンズでは焦点付近に集光レンズは１焦点を結べる。左記の論理によれば、１光子は凸レンズ多数経路から同時に通り焦点に達したはずだ。しかし干渉縞はできない）。干渉縞が発生しないレンズの現象があるので量子力学の論理はほころんでいる。 例外を含む原理は正しくない。だから２面性の存在を量子力学の前提としてはならない。 ３. 外村の電子線干渉では（距離の離れたスリットとスクリーンを順々に電子が飛び抜けて通過するので電子には時間順に因果律の異なる２回の作用が存在する）。すなわち外村の装置に作用が１電子量子に対して時間を別に２つ起きている。 だから、スリットとスクリーンにおきたそれぞれの作用は別事象と切り分けるべき２作用だ。２作用を分けずに演算を無理矢理ひとつに纏めてみれば、因果律の取扱いにおいて学理の大原則に違反する。 例外を含む原理は正しくない。だから２面性の存在を前提としてはならない。 以上が外村の電子線干渉実験から結論できる。物理学会の先生方は例外を原理に許してしまったといえる。だが例外の存在する論理は原理になりえない。そういう例外を許さない条件の原理を基に物理学は呪術から独立でき、発達の歴史において成功したはずだった。 さらに電子には、ドブロイ波や電子波、物質波と呼ばれるべき波動の性質だけのあることが、ほかにも私の目から見ると確認できる実験を見つけることができた。
- 締切済み
- 物理学
- 干渉縞や回折には2重スリット無用・干渉性無用
干渉縞や回折に2重スリット無用 波動の干渉縞や回折の現象に2重スリットや単色光、そしてレンズの条件は無用ではありませんか？ わたしは学校で教わってからながいこと、30年間も干渉縞の実験には2重スリットとレーザーのような干渉性の単色光がないといけないと思っていました． ところが、単孔で、白色光で、インコヒーレント光で干渉縞模様が見えました． 単孔で、干渉縞、回折縞といった明暗の縞模様がスクリーンに表れたとしたら、波動には何が起きて、どんな波動の条件になっているでしょうか? 波動の特徴を教えて下さい． 私の考えと同じ考えに皆さんもなるでしょうか？ 白色光で干渉縞、回折縞といった明暗の縞模様がスクリーンに表れたとしたら、波動には何が起きて、どんな波動の条件になっているでしょうか? 波動の特徴を教えて下さい． どんな波動でも波動と波動は重ね合せ、振幅の加算が周波数や位相に関わらず異なる波動のあいだで発生します． そのような不特定な特徴の波動間の重ね合せ加算の結果を確率論の中心極限定理からみたてると、周波数特性の特徴としてホワイトノイズとなるはずです． ホワイトノイズには隣合う周波数の振幅の大きさがほぼ一定になり、周波数特性グラフの包絡線が水平に寝て一定の振幅値を示す特性があります． そのため振幅がゼロの暗い縞は発生しません． また明るい縞もスクリーンに表れません． 白色光でインコヒーレントな光から、スクリーンに表れる光は、干渉縞を描かず明暗の差が無いと確率的性質を持った波動なら、確率論と中心極限定理は結論するのです． ところが、それに反して、フラウンホーファー回折において単孔をとおりぬけた白色光からスクリーン上に回折の明暗の縞模様が表れます これは確かに簡単に道具無しで実験を体験できます． 光源に向けて、指を閉じた手のひらをかざし、腕を伸ばして指の隙間から漏れる光を見つめて下さい． 指の隙間の幅を調節しながらみていると、細い隙間の中に数本の縞が見えるのです． このようなわけで設問の「波動の干渉縞や回折の現象に2重スリットや単色光、そしてレンズの条件は無用ではありませんか？ 単孔で、干渉縞、回折縞といった明暗の縞模様がスクリーンに表れたとしたら、波動には何が起きて、どんな波動の条件になっているでしょうか? 波動の特徴を教えて下さい．」 にはスクリーン面に縞が表れたばあいの波動の特徴をこたえて下さい．
- 締切済み
- 物理学
