物理学・宇宙科学の面白い話


 
2010年11月20日 (土曜日)
 
 
物理学・宇宙科学の面白い話
 
 
シュレーディンガーの猫
 
 
“シュレーディンガーの猫”の実験装置
 
 

 
 

箱の中には猫と実験器具が入っている。
もしも、放射性物質の崩壊が起こると、ガイガーカウンターが検出して、リレーを動かし、連動するハンマーによって、青酸ガスの瓶が割れて猫は即死する。

見ること(観測)が物の状態を変えてしまう、という量子力学の考え方(不確定性原理)に従うと、猫は箱を開けて中を見るまで、生と死が半々に入り混じった確率の雲のような状態で存在しており、箱が開けられた(観測した)瞬間には、生死どちらかの確率が大きくなっていた猫の状態が、(観測したことによって)決定されるので、生きているか死んでいるかどちらかの猫が発見されるということになる。

103ページ 『アインシュタインの世界』
1993年11月5日第一刷発行
監修者: 平井正則 発行所: PHP研究所

デンマン注: 上の図は本の中のイラストを基にしてデンマンが描いたものです。

デンマンさん。。。あんさんは、上のような装置を使って実際に実験しやはったん?

いや。。。わてが実験したのとちゃうねん。

青酸ガスというのは、もしかして毒ガスではおまへんか?

そうやァ。。。

そうやってぇ。。。あんさん!。。。まるでヒトラーのような残酷な実験を取り上げてますやん。上の箱の中で横たわっている青い猫ちゃんは死んでおますのやろう?。。。どうして、そのような悲惨な事を話題にしやはるのォ~?

確かに残酷な実験のように見えるけれど、これは思考実験なのやァ。つまり現実に、このような実験装置があるわけではないねん。

そやけど、あんさんは、わたしが猫を大切にして可愛がっていることを知ってますやろう?

もちろんやァ。めれちゃんが猫を可愛がっていることを知っておるでぇ。。。かつて、その事で、わては記事にも書いてるねん。

カミュの「ペスト」

『ペスト』の265ページを読んでいるところです。

余すところ、あと13ページですよう。

良くぞ、ここまで読んできたと思います。

それにしても、タルーが死んでしまうんだよね。

めれちゃんは、タルーが

かっこいいと言っていたから、

涙が出たのはタルーが

亡くなってしまったからだよね。

いや、タルーだけに限った事ではなさそうだ!

なぜなら、めれちゃんは涙もろいのだよね。

3匹の猫ちゃんたちをあれだけ可愛がるのだから、

悲しい時のめれちゃんは

涙を滝のように流すだろうと

容易に想像ができますよう。

だから、役人の Othon の息子の

Jacques がペストに冒されて

苦しみながら死んだ時にも

めれちゃんは涙を流したと僕は思うのですよう。

僕は、タルーではなく、 ジャーナリストの

Rambert が亡くなるのではないかと

予想していたのですよう。

しかし、 Rambert は生き残って

奥さんと再会するんだよね。

僕の予測は裏切られてしまいましたよう。

でも、考えてみたら小説の手法として

タルーを死なせるのが最も効果的なのですよう。

なぜなら、“判官びいき”効果ですよう。

つまり、『ペスト』の中で源義経に

最もふさわしい人物はタルーなんだよね。

めれちゃんがかっこいいと思うほど

タルーは確かに『ペスト』で活躍するのですよう。

だから、タルーが死ねば、

たくさんの読者が涙を流すでしょう。

『ペスト』の中の登場人物で、

おそらく、亡くなったら一番惜しまれるのが

タルーか Doctor Rieux でしょう。

でも、 Dr. Rieux は、あの物語の中では

進行役のような立場に居たから

僕は、読み始めた時から、

彼は死なないと思いましたよう。

残念ながら、僕は涙を流す事はありませんでした。

まだ読み終えたわけではないけれど、

感動的な部分はすでに出尽くしたと思います。

あとの13ページは、締めくくりだから、

もう、衝撃的な事件は起こらないでしょう。

女性で最も印象的だったのは

Dr. Rieux のお母さんですよう。

フランス人女性としては、かなり地味に

描かれているのだけれど、

愛情こまやかなのが

実によく表現されていると思いながら

読みました。

江戸時代の良妻賢母を思わせるような

イメージでしたよ。

ちょっと意外だったのは

Dr. Rieux の奥さんが亡くなるんだよね。

なぜ、亡くならねばならないのか?

ペストにかかったわけでもなく、

体が弱くて、オランの町の外で

療養していたのだから、

本質的に物語とは関係ない人のように

見えるのですよう。

おそらく、Dr. Rieux の気丈な性格を

語るために奥さんを死なせたんでしょうね。

ところで、めれちゃんが、

なぜ『ペスト』に惹かれるのか?

考えてみたのだけれど、

僕の結論としては、めれちゃんは

3匹の猫を可愛がる。

どの猫ももらい猫でしょう!?

つまり、めれちゃんがグッドサマリタンになって

可愛そうな子猫を引き取って

育ててあげたようなものですよう。

そういう精神を持ってない限り、

『ペスト』を読んで涙が出ないと思いますよう。

実際、僕は涙がにじんでこなかった。

僕には、三匹の子猫を引き取って

育ててあげるほど

愛情があふれていないのですよう。

三匹の猫は確かに可愛いけれど、

でも、貰い受けて育てる気にはなれない。

僕も動物は好きだけれど、

めれちゃんほど猫好きになれない。

つまり、『ペスト』を読んでも、

感情移入できる人物が

めれちゃんにはたくさん居る、

と言うことだと思います。

僕はペットよりは人間の方が好きだけれど、

でも、『ペスト』を読んでも、

感情移入できる人物があまり居なかった。

やっぱり、魅力的な女性が

ほとんど登場しなかったからではないのか?

そう思っているのですよう。

めれちゃんをうならせるような

感想ではないですよね。

でも、やっぱり、『ペスト』を読んで

よかったと思います。

めれちゃんは愛情豊かな人だ

と言うことが分かったような気がしますよ。

3匹の猫を可愛がる様子を

見ていても良く分かりました。

ところで、次女猫のねねは

めれちゃんの足元で

気分よく熟睡しているのかな?

それとも、ダンボールの中で

眠りこくって居るのかな?

\(^_^)/キャハハハ。。。

by デンマン

2008/08/08 6:11 PM

『即興の詩 指きり』のコメント欄より


「めれちゃんと『ペスト』」に掲載
(2009年10月31日)

デンマンさん。。。あんさんは、わたしが猫を大切にして可愛がっていることをちゃんと知ってますやん。

そやから、そう言うたやないかいなァ!

それにもかかわらず、なぜ青酸ガスで猫ちゃんを殺すような事を書きはるのォ~?

あのなァ~。。。、上の図はシュレーディンガーというおっさんが考え付いた思考実験なのやがなァ。

エルヴィン・シュレーディンガー
Erwin Schrödinger
(1887-1961)

オーストリアの理論物理学者。
量子力学の2つの柱のうちの一つ「波動力学」を打ち立てた。
1933年ノーベル物理学賞受賞。

あらっ。。。青酸ガスで猫ちゃんを殺してノーベル賞をもらいはったん?

ちゃうねん。。。そんな残酷な事してノーベル賞がもらえるはずがないやんかァ! シュレーディンガーは次のようなことを考えたのやがなァ。

“シュレーディンガーの猫”とは何か?

拡大された確率解釈とパラドックス

量子力学はマックス・ボルンが提唱した「確率解釈」を基本解釈の一つとして定着させました。
しかし、アインシュタインは、こういった統計的性格をもつ、量子力学を不完全な理論とみていました。
また、シュレーディンガーも物質波に対する確率解釈という考え方がどうしても受け入れられずに、「シュレーディンガーの猫」と呼ばれる次のような思考実験を例にあげて、量子力学の奇妙さを表わしました。

今、周囲から遮断された鋼鉄の箱の中に、猫を一匹入れた装置があるとします。
箱の中には微量の放射性物質の入った容器、放射性物質を検出するガイガーカウンター、それと連動するリレーによって動くハンマー、その先には青酸ガス入りの瓶があります。
放射性物質は1時間のうちで、1個の原子が崩壊するかしないか、という程度の微量にしておきますが、もし、放射線物質が崩壊すると、ガイガーカウンターがこれを検出し、連動するリレーによってハンマーが振り下ろされ、青酸ガスの入った瓶が割れるので猫は死んでしまうでしょう。

ここで、この装置を1時間ほおっておいた場合、1時間のうちに崩壊が起こるか起こらないかは確率的に50%ずつとなります。
もちろん確率ですから1時間過ぎても必ず崩壊が起こるとは限りません。
普通の考え方では、1時間たって箱を開けると、猫は生きているか死んでいるかのどちらかで、もし死んでいれば、箱を開けるまでに、最初の崩壊によって猫は死んだのだと判断されます。

しかし、シュレーディンガーは、ここで、もしマックス・ボルン(Max Born 1882-1970)の言うように物質波に対する確率的解釈が正しいとすると、箱を開ける(観測する)まで猫は生と死の確率的状態の入り混じった、生きてもいなければ死んでもいないという、半死半生の奇妙な状態で存在することになってしまうと指摘しました。

つまり、この装置は微視的現象を拡大して測定するという意味を持つことになるわけであり、そうなると、ここでは微視的な領域に限られていた確率解釈という不確定性が、巨視的な、私たちが日常体験する現象(つまり猫の生死)にまで拡大されてしまうわけです

現在、微視的な現象については、さまざまな実験によって量子力学の正しさが証明され、その理論の正しさを疑う根拠はないかにみえます。
しかし、「シュレーディンガーの猫」のパラドックスについての解釈とともに、量子力学そのものの基本的な解釈については、現在も多くの論議があります。


102ページ 『アインシュタインの世界』
1993年11月5日第一刷発行
監修者: 平井正則 発行所: PHP研究所

なんやァ、難しいことが書いてありますやん。。。いったい、あんさんは何が言いたいねん。

あのなァ~。。。、わては量子力学を大学の講義でちょっとばかり勉強したことがあるねん。久しぶりに“アインシュタインの世界”を覗いたら上のような事が書いてあったのやァ。

それで、あんさんはどないしやはったん?

実は、わては“シュレーディンガーの猫”と同じような体験をしたのやァ。

まさかァ~。。。!? あんさんが青酸ガスで死にはったのならば、この場にあんさんは居ないはずやん。

あのなァ~。。。わては青酸ガスで死んだと言うてるのやないねん。

そやかてぇ、“シュレーディンガーの猫”と同じような体験をしやはったのですやろう?

そうやァ!

いったい、どのような体験をしやはったん?

めれちゃんにも、よう分かるようにイラストにしたから見て欲しいねん。

猫ちゃんの代わりに青酸ガスの瓶のそばで誰かがパソコンをたたいていますやん。

パソコンをたたいているのがわてなのやァ。。。あのなァ~、わてのパソコンは、ずいぶん以前から調子が悪かったのやァ。 でも、バンクーバー時間で11月15日の朝から具合がいいねん。

この上のリストは、最近のライブドアブログで、わてが投稿した記事のリストやねん。調子がいい時には1日に2つの記事が現れる。たいてい1日か2日前に予約投稿する。そやから、投稿時間を見ると 00:10 (午前零時10分) に投稿された記事 (グリーンで囲まれた記事) と 00:20 (午前零時20分) に投稿された記事 (青色で囲まれた記事) が次のようにペアになって現れるねん。

パソコンの調子が悪い時には、どうなるん?

次のように不規則になってしまうのやァ。

見てすぐに分かるやろうけれど、 00:20 (午前零時20分) に投稿された記事が上のリストには一つもないねん。

どうして。。。?

00:20 (午前零時20分) に予約投稿される記事は、その日の2本の記事の内でメインの記事なのやァ。。。ところがパソコンの具合が悪くて予約投稿ができずに、バンクーバー市立図書館の無料のパソコンを使って、その日に投稿したのやァ。 10月8日、11日、12日、13日の4日間は、どうしてもメインの記事が書き終わらずに、その日のメインの記事が投稿できなかったのやァ。

00:10 (午前零時10分) に投稿された記事は、どないして投稿しやはったん?

かなり以前に時間がある時に、まとめて予約投稿したのやァ。 たとえば次のように。。。

あらっ。。。まとめて16も記事を予約投稿してはるわァ。

うしししし。。。毎日毎日2つの記事を書くのは、しんどいよってに時間のある時に、以前書いた記事に手を加えて、まとめて予約投稿するのやァ。

そいでぇ、あんさんのパソコンの調子が悪い事と“シュレーディンガーの猫”と関係あると、あんさんは言わはるの?

もちろんやァ。 次のイラストを見て欲しいねん。

“シュレーディンガーの猫”の実験のように、ハードウェアの問題。。。つまり、電子レベルの機器の問題やァ。 要するに、上の図の装置は微視的現象を拡大して測定するという意味を持つことになるわけであり、そうなると、ここでは微視的な領域に限られていた確率解釈という不確定性が、巨視的な、私たちが日常体験する現象(つまりパソコンの生死)にまで拡大されるわけやァ。

そやけど、ウィルスにも問題があったのですやろう?

うん、うん、うん。。。確かにウィルスにも問題があったのやァ。 でもなァ、ウィルスは、わての知る限り除去したのやァ。 そやけど、除去した後でも問題は収まらなかった。 どうやらハードウェアが問題らしいということを突き止めたのやがなァ。

マジで。。。?

とにかく、わては涙ぐましい努力をして問題を究明しようとした。。。その過程で記事も書いたのやァ。 次の記事を読めばハードウェアに問題がありそうだということが、めれちゃんにも分かるはずやねん。

『パソコン疲労(2010年8月8日)』

『パソコンも疲れてる(2010年8月10日)』

『またシャットダウン(2010年8月11日)』

『苦の中に楽あり(2010年8月12日)』

『パソコンご臨終かな?(2010年8月15日)』

『パソコン天国行きかな?(2010年8月19日)』

『パソコンおシャカ?(2010年8月22日)』

『パソコン順調(2010年8月27日)』

『パソコンのピンチ(2010年9月7日)』

『やっぱりウィルスかな?(2010年9月18日)』

『ウィルス退治した?(2010年9月23日)』

それやったら、どのハードウェアなのか?を特定すればええやん。

それがなァ~。。。かなり微妙なのやがなァ。。。配線が切れてるとか、静電気がたまっているとか。。。接触不良だとか。。。そのようなことは当然確認している。

ハードディスクに問題があるのですやろう?

わても、そうらしいと思うのやァ。 ところがハードがダメで、わてのパソコンが使えなくなって、仕方ないから図書館のパソコンを使う。。。それで 2,3日して、わてのパソコンを試してみると使えるねん。 そういうことが何回もあったのやァ。 それで、わては次のような結論に達したのやがなァ。

「ハードディスク運用の不確定性原理」


 
 
 
 
 
  
 

“シュレーディンガーの猫”の実験のように青酸ガスは実際には使っておらんけれど、パソコンが使えなくなったり、使えたりを繰り返すのやァ。

でも、それは、あんさんがパソコンを修理屋に出せばすぐに分かることやんかァ。

あのなァ~。。。新しいパソコンをボクシングデーに買うよりも、わてのパソコンを修理屋に出す方が高くつくねん。 そやから、修理屋には持ってゆかんのやァ。。。それに、たとえ故障が直ったとしても、ハードウェアは“機械疲労”を起こしてるさかいに、また故障するのが目に見えておるのやァ。 そやから、無駄な事はせ~へん。

【レンゲの独り言】

ですってぇ~。。。
結局、デンマンさんは、ご自分のパソコンがもう古くなったので新しいものと買い替える時期だと思っているのですわ。
記事を書くために、ああでもない、こうでもないと試行錯誤しているのだと思いますわ。
きっとボクシングデーに原価割れしたパソコンを探すつもりなのですわよう。
あなただって、そう思うでしょう?

とにかく、次回も面白い話題が続きます。
あなたも、どうか明後日、また記事を読みに戻ってきてくださいね。
では。。。

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『住めば都(2009年11月15日)』

『猫ちゃんの出迎え(2009年11月17日)』

『名物先生(2009年11月19日)』

『ぶんぶく茶釜(2009年11月21日)』

こんにちは。ジューンです。

アインシュタインは

「神はサイコロを振らない」と言って

確率的な予測をする量子力学を

初めの頃は全面的に否定していたのです。

その後のアインシュタインは、

量子力学が真理の一部をなす

理論であることを認めても

それが真理のすべてではないとして、

今度は、量子力学の矛盾にではなく、

確率的なことしか予測できない

理論の不完全さに対して

異論を唱えるようになりました。

量子力学では次のような考え方が基本です。

「客観は測定されるまで存在せず、

測定なしには粒子すら存在できない」

実際、電子は、私たちが

どのように測定を行うかによって、

粒子でもあり、波でもあると知られています。

つまり、観測者の意識が実在を創造する

と言えるのかもしれません。

これに対してアインシュタインは、

次のように言いました。

「それでは、月は見る前には存在しないの?」

ところで、卑弥子さんが面白いサイトを

やっています。

もし、時間があったら覗いてくださいね。

『あなたが笑って幸せになるサイト』

とにかく、今日も一日楽しく愉快に

ネットサーフィンしましょうね。

じゃあね。

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