2009年01月14日

◆ 波束の収束

 量子力学における「波束の収束(収縮)」とは何か、を説明する。 ──
  
 まず、公式的な見解を、Wikipedia から引用しよう。
  • コペンハーゲン解釈では、観測が行われると、状態を記述する波動関数は一つの状態に収縮しているとする。
  • (しかし)コペンハーゲン解釈はどのようにして観測によって波動関数が一つの状態に物理的に収縮するのかは説明しない。
  • 波束の収束を、観測されるミクロな対象とマクロな観測装置の両方を含めて、物理的に説明しようとする試みも進められている。しかし、量子力学の成立以来続けられているこの試みは未だ成功していない

 ──
  
 波束の収束を説明することについて、
 「この試みは未だ成功していない」
 という。
 だが、人類が無能だから成功しないのではない。そんなことは原理的に不可能なのである。いわば「 1+1=3 」を証明できないのと同じ。真実を証明することはできるが、間違いを証明することは誰もできない。
 問題なのは、間違いを証明できないことではなくて、間違いを間違いだと理解できないまま、「間違いを証明しよう」としていることだ。

 波束の収束という概念は、ただの虚構である。そんなものは現実にはありえない。ヌエみたいなものである。なのに、そんなものを信じているのは、物理学者が根本的な錯覚をしているからだ。
 では、それは、どんな錯覚か? そのことは下記で述べたとおりだ。詳しくは、そちらを読んでほしい。
  → 前項の [ 補足 ]
  
 ※ 要するに、「確率」という数学概念を、根本的に誤解しているのが、間違いの理由。
 
( 前項のこの部分の掲載日と、本項の掲載日は、 2010-10-03 です。順序の都合で、日付を改めました。)



 [ 付記 ]
 ついでだが、具体的な例を示す。次の二つの例がある。

 (1) シュレーディンガーの猫

  シュレーディンガーの猫では、あるとき突然、アルファ粒子が出現する。アルファ粒子が出現する確率は、時間 t に依存する関数で、 Ψ t)と書ける。この値はゼロからなめらかに増えていく。一方、観測していると、その値は初めからずっとゼロで、観測した瞬間に、 1 になる。

 (2) 二重スリット実験

 二重スリット実験では、ある特定の場所で、電子乾板が感光する。その値は、位置 x に依存する関数で、 Ψ x)と書ける。この値は場所により、(ゼロと1の間で)上がったり下がったりする曲線を描く。一方、観測していると、あるとき突然、特定の1点だけが感光したのがわかる。観測した瞬間に、その場所では値が 1 となり、他の場所では値がゼロとなる。
 
 この二つの場合で、いずれも、「 Ψ という数学な関数が、観測の瞬間に、特定の値になる」と見なすのが、「波束の収束」という発想。
( ※ 現実には、波束の収束は起こらない。それは、回転するコインの確率関数がずっと不変であるのと同様だ。観測は確率に影響しない。確率は観測に関係なく、ただの理論値だからだ。)



 【 関連サイト 】
 「波束の収束」についての常識的な説明は、冒頭の Wikipedia の説明で十分だろう。
 だが、もうちょっと詳しい説明を知りたければ、下記にある。内容はほぼ同様で、特に詳しい知識が述べられているわけではないが、興味のある人は、読んでもいいだろう。
 
  → Wikipedia 「コペンハーゲン解釈」
 


 【 関連項目 】
 「波束の収束」という発想が間違いだとしたら、何が正しいのか? それは「粒子の出現」という発想で説明される。下記の項目に詳しく説明してある。

  → 粒子の出現
posted by 管理人 at 20:04| Comment(2) | 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
はじめまして、

波束の収束は単なる確率→事象の見方にすぎないとされていますが、

だとすると二重スリットの場合の、スリットの前で粒子を観測しつづけて、干渉縞を測定した場合と、
観測をしないで干渉縞を測定した場合で 違いが生まれることの説明はできないと思います

これは波束の収束により干渉効果が消えた(粒子的性質になった)というべきだと思います

波束の収束という考え方を持ち出さないと説明できないはずだと思います
Posted by ああ at 2014年05月11日 14:43
二重スリットの途中観測については、下記項目で説明しています。(話の後半で)
 → http://openblog.meblog.biz/article/9723974.html

> これは波束の収束により干渉効果が消えた(粒子的性質になった)というべきだと思います

 そうではなくて、話の順序が逆です。粒子になったから、そのときに限り、観測可能になったのです。粒子にならなければ、観測することはできません。

  × 人が目を凝らしたから、その観測作用によって、量子の状態が波から粒子になった。

  ○ 量子の状態がたまたま波から粒子になったときは、そのときに限り、観測可能になる。たまたまそうなった場合以外は、いくら目を凝らしても、観測できない。

 ※ なお、光を当て続けていたから、その光の効果で、状態が変わった、という説がありますが、間違いでしょう。どうせなら、観測しているときも、観測していないときも、どちらも同じように光を当てていればいい。そうすれば、どちらも状況は同じになりますから、「観測するための光が影響した」という仮説を否定できます。
( ※ 観測するか否かは、目を閉じるか否かで決めればいい。そうすれば、あとは、「人が目を閉じたか否かで状態が決まる」というふうになり、コペンハーゲン学説は破綻する。もしくは、「人のまばたきがミクロに影響する」という超能力説になってしまう。)

 ──

 話は変わりますが、本項の<FONT COLOR="#000099"> 【 関連項目 】</FONT>として、次の項目もあります。
  → http://openblog.meblog.biz/article/22305061.html
Posted by 管理人 at 2014年05月11日 15:52
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