2006年11月20日

◆ 量子は粒子か波か?


 量子は粒子か波か?
 従来の解釈では、こうだ。
 「量子は粒子でもあり波でもある。双方の性質をあわせもつ」

 すると、この解釈からは、次のことが帰結される。
  ・ 粒子である (狭く局在する)
  ・ 波 である  (広く遍在する)

 しかし、これはもちろん、論理矛盾である。
 したがって、「量子は粒子でもあり波でもある」ということは、ありえない。

http://hp.vector.co.jp/authors/VA011700/physics/quantum.htm (文書の後半)──

 では、正しくは? 
 「量子は粒子でもあり波でもある」
 というかわりに、こうなる。
 「量子は、全体的に言えば、粒子でもありうるし波でもありうる。ただし、同時に双方を取ることはない。どちらか一方となる」

 比喩的に言えば、オスにもなれるしメスにもなれるが、オスとメスの双方であることはありえない。性転換は可能だが、両性具有ではありえない。

 ここではざっと説明した。もうちょっと詳しい話は、上記のリンク箇所を参照。

 [ 付記 ]
 単純に言えば、「量子は粒子でもあり波でもある」というのは、ただの文学的な比喩であるにすぎない。私のしばしば書く比喩と同種の比喩である。科学的に厳密に考えるなら、「粒子でもあり波でもある」ということは、断じてありえない。そのことを指摘している。
posted by 管理人 at 00:45| Comment(6) | 物理・天文 | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
上記文書の最後に、「外村彰の実験」の話を加筆しました。(ピンク色の枠内の話。)
Posted by 管理人 at 2006年11月20日 20:37
従来の解釈では、
「量子は観測前は波であり、観測した時点で(位置、エネルギーなどの情報を持った)粒子として定まる」
ではなかったんでしたっけ?
つまり従来の解釈と管理人さんの主張とは元々矛盾していないのでは?
Posted by まさ at 2006年11月28日 13:25
申し訳ありませんが、一言では済まないので、ご自分でお調べ下さい。
Posted by 管理人 at 2006年11月28日 19:42
反論お願いします。

まず、粒子と波動を定義してみると、
粒子とは、ある時刻にはある空間の一点に必ず存在するもの
波動とは、ある時刻には空間的に広がった存在

その二重性を持ったものを量子でしょう。
これは粒子←→波動になるのではなく、他の粒子との相互作用で、粒子性や波動性が現れることを意味します。

光の物質空間では、波動速度w=振動数ν x 波長λ
粒子速度p=√(移動速度v^2 + 重力ポテンシャル2GM/r)
光速度c^2=p^2 + w^2

量子の地表静止エネルギーE0=質量(m0)c^2
=(m0)(2GMe/re)+(m0)(w0)^2=(m0)(2GMe/re)+プランク定数hν
これが光量子や静止状態の他の量子ですが、重心がある量子の場合は、移動があります。
位置エネルギー(m0)(GMe/re)=(m0)(c^2−(w0)^2)/2
=運動エネルギー(m0)v^2/2・・・0→移動速度v

だから光量子の粒子速度p=√(重力ポテンシャル2GM/r)
他の重心のある量子の粒子速度p=√(移動速度v^2 + 重力ポテンシャル2GM/r)
全エネルギーE=(n0)(m0)c^2=n(m0)c(w0)
(n0)=(w0)/w:地表相対屈折率、n=c/w:絶対屈折率、

質問が悪いのではなく、言葉だけで二重性を言いながら解釈が定まってない量子論の問題ですね。
Posted by ひゃま at 2012年07月25日 23:03
> これは粒子←→波動になるのではなく、他の粒子との相互作用で、粒子性や波動性が現れることを意味します。

 粒子←→波動 が先で、粒子か波かどちらかに決まったあとで、他の量子との相互作用が決まります。
 粒子になったら、粒子としてふるまいます。
 波になったら、波としてふるまいます。

 波と粒子のどっちになるかは、真空中では、確率的に決まるだけです。他の量子との相互作用は特に必要ありません。勝手に波になったり粒子になったりします。(他の量子との相互作用を受けると、確率が変わるだけです。)
 たとえば、真空中における対発生は、確率的に(偶発的に)起こるだけです。他の量子の作用を受けたからじゃありません。
Posted by 管理人 at 2012年07月25日 23:43
それってまさしく確かめようのない観測問題であり、
ひゃまは重心の有無と光速度cと移動速度vじゃなく、波動速度はwはそのどちらでもなく光波速度は可変するっていう、物質波と光波光子の矛盾なく説明できる方がよろしいのではという主張です。
Posted by ひゃま at 2012年07月27日 12:51
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