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2013-01-11

ヤングの2重スリット実験(不確定性)

この光ミクロ世界での光子においての論理はミステリアスであたし達が住んでいるマクロの現実世界とはあまりにかけ離れていて面白いですね。
不思議なスリット実験があります。

電子銃から電子を発射させて壁にあるスクリーン(写真乾板)に当たって点が転写される。電子銃とスクリーンの間に電子を通さない板を固定し、0.1mmの間隔で縦に2つのスリット(非常に細い隙間)を作る。
さて・・・
電子銃から発射された電子は2つのスリットを通り抜けて、スクリーンに点を現せます。          
ずっと電子銃から電子を発射し続けるとスクリーンには縞模様の干渉縞が出来てきます。           これは、光子や電子には粒子の性質ともう1つ、波の性質もあるため、2つのスリットをそれぞれ通過した電子同士によって、打ち消しあい、干渉されて縞模様が形成されていくのです。                   

ミクロの世界での不確定性には、観測すると収縮という現象が生じて、位置が決定するという性質があります。この実験でも、どちらか一方のスリットを通るはずである発射された1つの電子を観測によって知ろうとすると収縮が起こり、どちらか一方のスリットを通る事が確認されます。
                        
それでは、発射方式を変更して1つの電子しか一回で発射されないようにしてみます。             どうでしょうか?
50%の確立で1つの電子は片方のスリットを通り抜けるので、これでは結果としてスクリーンには干渉が生じないハズですよね?

ところが1つずつ間隔をあけてスクリーンに点が現れてから発射。を繰り返してもスクリーンに干渉縞が生じるのです。これはどういう事なんでしょう?                                    
ここでミクロの世界では観測をするには、もとろんマクロ世界でも、あたし達が目で物を見る事も同様に観測には光子を被観測物に当てて、跳ね返ってきた光子情報により目で結果、目で見る。ミクロの観測でも同様なので、あまりに小さい世界なので観測によって左右され、確率的に広がりがあった位置を持っていた光子が観測のエネルギーによって収縮し位置が明らかになり、観測するから、目で見たから場所が測定出来るってだけの理論に見えますが、実際にはそうでなく、光子の位置は実際にあいまいで確率的分布によってどこかに存在し、観測によって1つの位置に収縮してしまうという理論です。

実験にお話を戻します。1つの電子で干渉縞が出来る。つまり、確立的分布によって、観測した場合の収縮後どっちか左右のスリットで50%の確立で発見される一つの発射された電子は、観測されなければ、左右両方のスリットに同時に存在するため、1つの電子でもスクリーンに干渉縞を作ることが出来る。

え~~~って感じですが、こういう理論から、多世界論を唱える学者さんも居るわけで・・・

あたし達のマクロの世界では、物質が大きいため、確立的に存在する範囲が狭いため、ゆらぎが微小なため、ボールとかは、目で見ても、見る前もそこに存在します。

追記  月が夜空に浮かんでありました。綺麗~でもあなたが月を今見たから月は其処に存在しているのですよwww

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