12/15/2016

量子についての誤解

教科書には今でも「量子は波であり粒子でもある」とか書かれていることだろう。
私自身もそうだったが、これが量子についての誤解の始まりのような気がする。
量子が何であるかということは今現在も解明されていないはず。
それを波であり粒子でもある、と言ってしまったら理解できるわけがない。

正しくは、量子は波のような挙動と同時に粒子のような挙動をする”もの”である。とか
なんとか言った方がいいのではないだろうか。
あるいは量子はその挙動が波動方程式で現わされる”もの”である。とか。
あるいは量子の存在は波動方程式から導かれる確率で現わされる。とか。

そうすれば、二重スリット問題なんかも全く不思議じゃなくなるし、
その前に、素粒子を1個ずつスリットに通しても干渉模様を描くとかいうことも理解できる。
なぜなら量子は波が示す確率で存在するから。1個ずつだろうがまとめてだろうが、
確率の描く模様通りに存在を現わすから。

人間がそのその位置や存在を確認しようとすると粒子の挙動をするとかいうことも理解できる。
挙動を確認するということは、その存在を示す確率を表す波を止めてしまうわけだから、
確率を表す波はその時点での確率が最も高い位置を示すしかない。

それを「波である」と言ってしまったら電波のような、あるいは海の波のような形状を連想
してしまう。その手の波だと考えてしまうと止まった時に後からくる波はどうした?
ということになってしまう。

波と言っているのはあくまでも波動方程式でその挙動が表現できるらしい、というこで
あって、量子は波であるとわかっているわけではない。
たぶん量子はなぜかその存在は波の性質を持っているのだろう。だから波についての
様々なアプローチができる。フーリエ変換などもできるのだろう。ただ波としてはひょっとすると
1波だけなのかもしれない。パルス波形みたいな。
パルス波形も連続した正弦波としてフーリエ変換するのだけれど、同じように量子も
連続した波として扱うことになるのだろう。しかし量子が連続した波であるかどうかは
わからないと思う。ただ単に波の方程式で現わされるらしいということだ。