2013年11月29日

◆ 負のエネルギー/負の確率

 量子力学において、負の確率というものが現れた。これは負のエネルギーと解釈すると、わかりやすい。 ──

 量子力学において、負の確率というものが現れた。(文中では「マイナスの確率」という用語。
  → 量子力学の“常識”に挑む 見なかった過去も推測

 ここで説明されていることは、論理的にまったく筋が通らない。なぜなら、文中では、
 「過去にどこにあったかを推定することもできる」(*
 と記しているが、実際には、どっちも同じ経路(右スリットと左スリット)を通るからだ。
 記事の説明に従う限り、どちらも経路は同じであり、単に比率が異なるだけだ。その意味で、(*) のような話はまったく成立しない。
( ※ 「どこ」を示しているのではなく、「いくつ」を示しているだけだ。 Where でなく、 How many だ。)

 ──

 では、正しくは、どう解釈するべきか? 超球理論の発想では、次のようになる。
 「一つの粒子が二つの経路を通るのではない。二つの経路を通るものは、一つの粒子ではなくて、(数えられない)波である。その波には、エネルギー分布がある」


 これに従えば、記事にある「右が4で、左がマイナス3」という確率は、「右が4で、左がマイナス3」というエネルギー分布だ、と解釈すれば済む。
 それだけのことだ。

 ──

 換言すれば、記事の発想からは、「マイナスの確率」という概念を通じて、「マイナスのエネルギー」というものが導き出されたことになる。
 これは、特に不思議な現象ではない。エネルギーの伝達に波があるとすれば、その途中で、プラスのエネルギーとマイナスのエネルギーの振動があったとしても、不思議ではない。
 
 実は、超球理論の体系では、ところどころに「マイナスのエネルギー」というものが出現する。
 その実体は、なかなかわからなかったのだが、それが今回の「マイナスの確率」に相当するものだと理解すれば、話は整合的になる。

 換言すれば、「マイナスの確率」が出現したことで、「マイナスのエネルギー」という概念は、いっそう強固になったと言えるだろう。
 


 【 追記 】
 本項のコメント欄に書いた話を、下に転記します。

 ──

 ついでだが、「負のエネルギー」というものを考えると、いろいろと便利なことがある。
 ここで言う「負のエネルギー」というのは、それ単独で生じるものではなく、「どこかでプラスのエネルギーと合体することで、両者が相殺して、ゼロになる」というようなものだ。
 一時的に「負のエネルギー」というものが許容されれば、負のエネルギーと同時発生することで、大きな正のエネルギーも許容される。このことで、比較的小さなエネルギーから、量子を作るだけの大きなエネルギーが一時的に誕生することが可能となる。
   小 → 大 + 負
 という形。
 このことで、何もない真空中に、突発的に量子が出現することが説明される。
 その後、この量子が消滅すると、
   大 + 負 → 小 
 という形で、小さなエネルギーが空間を伝播していくことになる。




 【 関連項目 】
 本項の続編があります。
  → 弱測定とは (量子力学) (次項)

 ※ もともと本項にあった記事の一部を、そこに移転しました。
posted by 管理人 at 22:06| Comment(4) | 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
「借金にマイナスを掛けたらプラスになるのか」
 という発言があるそうだ。スタンダール。
  → http://homepage3.nifty.com/ayumi_ho/kakezan1.htm

 これはどう説明すればいいか? こうだ。
 「借金の方向性を変えれば、借金は貸し金になる」
 AがBから借金を負っている。このとき、Aから見れば借金だが、Bから見れば貸し金だ。
 マイナスを欠けるというのは、このように立場をひっくり返すことに相当する。おしまい。
Posted by 管理人 at 2013年11月30日 00:51
負のエネルギーというものがわかりやすいというのは独善的ではないか。エネルギーの次元はM*(L/T)^2である。エネルギーが負ということはすなわち
(1)質量が負
あるいは
(2)距離または時間が複素数
であることを意味する。

(1)について
何もなければ質量はゼロである。質量が負とは一体どういうことなのか

(2)について
時間や距離が複素数とはどういうことなのか。我々の観測できない次元である量を持っているということか

というような疑問が湧いてくる。エネルギーについてまともな理解があるならば、負のエネルギーがわかりやすいという考えには至らない。負のエネルギーも負の確率も受け入れにくさの上では変わりはない。
Posted by 学部生 at 2018年01月25日 18:37
 途中過程だけで現れる仮想的なもの(計算上のもの)と理解すればいいでしょう。

 たとえば、借金。借金でマイナス千円を考える。「マイナス千円札」なんてものがあるわけではない。マイナスの紙幣なんてものがあるわけではない。ただし、借金と普通の金を合算すると、両者が相殺して、ゼロになることがある。

 マイナスのエネルギーも同様。それ単独で、マイナスのエネルギーが存在するわけではない。プラスのエネルギーと相殺してゼロになる、というような形で、途中過程上で現れる。

 本文中の例でも同様。「右が4で、左がマイナス3」と記している。全体では1になるようになる。その際、4を中和するものとして、マイナス3が分離する。
 ここでは、マイナス3が単独で存在するわけではない。あくまで4と同時存在することが前提だ。その途中過程で、計算上のものとして存在するわけだ。
(それ単独で観測されるわけではない。)

 学部生さんの質問は、質問としては優れていますが、言葉遣いがちょっとアレですね。もうちょっと勉強しましょう。

Posted by 管理人 at 2018年01月25日 20:21
 ついでだが、「負のエネルギー」というものを考えると、いろいろと便利なことがある。
 ここで言う「負のエネルギー」というのは、それ単独で生じるものではなく、「どこかでプラスのエネルギーと合体することで、両者が相殺して、ゼロになる」というようなものだ。
 一時的に「負のエネルギー」というものが許容されれば、負のエネルギーと同時発生することで、大きな正のエネルギーも許容される。このことで、比較的小さなエネルギーから、量子を作るだけの大きなエネルギーが一時的に誕生することが可能となる。
   小 → 大 + 負
 という形。
 このことで、何もない真空中に、突発的に量子が出現することが説明される。
 その後、この量子が消滅すると、
   大 + 負 → 小 
 という形で、小さなエネルギーが空間を伝播していくことになる。

Posted by 管理人 at 2018年01月25日 21:23
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