X



トップページ物理
179コメント102KB

二重スリットを通過する電子の観測方法とは?

■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
0001ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2018/08/09(木) 13:53:57.50ID:ETCMtjXK
二重スリット実験の別スレッドがありますが、論点が違うので別スレッドを立てます。


実験を解説したホームページや動画がありますが、
「観測」方法をわかりやすく具体的に説明したものが見つけられません。

例えばこんなイメージ図がありますが、スリットを通過する電子を横からセンサーで観測しています。
https://xn--ccke5d6a8fj3i7afn.com/wp-content/uploads/2017/06/%E9%87%8F%E5%AD%904.jpg
電子に何かの素粒子を当ててその散乱具合を見るのでしょうか?
それだと素粒子の当たった電子が状態を変えてしまいます。

またはこんなイメージ図があります。電子の通り道に何らかのセンサーを置く。
http://noexit.jp/tn/img/slit5_b.GIF
例えばコイルの中を電子が通れば起電力が生じてセンサーで観測できそうですが、
それだと電子のエネルギーを奪ってしまいます。

いったいどうやって観測しているのか。
観測=電子と何らかの相互作用が発生 が前提だと思うのですが、
素人向けの説明では「観測」というあいまいな言葉ですませて、
何の相互作用もないけれど見ることで結果が変わるといった誤解を誘っているように思えます。

実際のところどのような観測方法があるのでしょうか?
ご存知の方がいればおしえてください。
0130ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2022/09/17(土) 22:18:32.11ID:???
>>128
量子とは波にも粒子にも見えるもの。
量子とは既存の「波」や「粒子」という概念では表現できない状態で存在するものです。
量子が具体的にどんな状態なのか説明できる人は世界に誰もいないと言われているのは有名な話。
では一体どうやってその状態を説明するのか?

量子が「粒子」にみえるのはいったいどんなときなのか?
粒子に見えるときの位置や運動量の確率分布はどうなるのか?
波動関数は「粒子」の存在確立を表現するためのものです。
なので波動関数が量子の状態を表してるとも言えなくは無いですが、もっと正確にいうなら、量子の状態の中の一部である粒子性を表してるという方が正しいと思います。
世界で誰にも説明できない量子の状態を誰でも知ってる「粒子」という概念で無理やり確率的に表現するのが波動関数。
人類は量子というものをまだほとんど何も理解してないというのが世界で共通する正しい認識です。法則の一部を理解してるだけです。

量子はおそらく一点で渦のように波打つエネルギーのかたまりのようなものですね。
おそらく同じ大きさで反対称の2つの波はつり合いが取れた状態で一点でループするのではないでしょうか。
電子の軌道は波長の整数倍の長さでしか安定して存在できなかったり。
電子は一つの軌道内で2つしか存在できず、しかも運動が鏡合わせのように反対称な状態でしか存在できなかったり。(パウリの排他律)
これらは電子の正体が波であるなら納得できます。
0131ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2022/09/17(土) 22:39:15.85ID:???
>測定によって量子の本来の状態が変わることはない

原子内部で安定状態にある量子ならそうですね。
軌道の電子を弾き飛ばそうとしても元の軌道に戻るので。
でもそれは変化してないように見えるだけ、という理解の方が正確だと思います。
普通に考えれば運動量を交換すれば観測対象は必ず変化するはずです。

例えば地球と月は同じ円軌道を保ち続けますが、
月がもう一つ存在するとして、2つの月が衝突で入れ替わったとしても地球と月は同じ円軌道を保ち続けます。
そして円軌道は変化してないように見えます。それと同じことです。
月(量子の場合はエネルギー)を交換しても円軌道という状態に変化はない(変化してないように見える)
0132ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2022/09/17(土) 23:46:34.76ID:???
>↑これも間違い1個しかない量子が雲のように広がるわけがないので

量子が粒子ならそうですが、
量子が波なら1個とか数えられる概念は当てはまりませんよね。
波は山と谷が連なってるだけなので1個とか2個とかありません。
山の一番高い部分と低い部分で区切ることは可能ですが。
↓この記事はまさにそのことを証明してるな、と感心しました。

https://nazology.net/archives/108705
「光の運動量を0にすると二重スリット実験で「しま模様」が消えると判明 - ナゾロジー」

おそらく人間は波の山の部分を粒子として認識してるだけとか、それに近い何かなのでしょう。
0133ご冗談でしょう?名無しさん
垢版 |
2022/09/18(日) 08:12:26.75ID:???
こないだニュースで知ったんだが

二重スリット実験では1つの粒子が2つの経路に分割されている、広島大が確認
ttps://news.mynavi.jp/techplus/article/20220506-2339380/

てのもあるよ
俺はこれが正しいと信じている
量子は存在せず、粒子が分割されてるだけなんだよと
アインシュタイン博士の言う「神はサイコロをふらない」が正しいんじゃないかな

量子力学の超弦理論の仮想現実世界の話は存在せず、パラレルワールドもなく
世界はひとつなんだよと 俺は思うがね ただ、SF映画とかだと、パラレルワールドがあった方が面白いわな
面白いアイデアだった だから特に嫌いじゃない こういう不思議系も俺は好きだからね
■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています

ニューススポーツなんでも実況