今回は、「シュレディンガーの猫」というお話をしたいと思います。
量子力学という物理の一分野のお話です。
非常に高度な数学を使用しますが、今回はそのようなものは使わず、
できるだけ簡単に説明したいと思います。
まず量子力学とは、電子、原子核などの間の微視的現象をも説明する物理学の理論のことです。
つまり、非常にミクロな世界を記述する学問なのです。
では本題の「シュレディンガーの猫」の実験ですが、
あくまでこれは例ですので、残酷とか言わないでくださいね。
思考実験の内容
まず、蓋のある箱を用意します。
この中に猫を一匹入れます。
箱の中には他に、放射性物質のラジウム、粒子検出器、青酸ガスの発生装置を入れておきます。
もし箱の中にあるラジウムがアルファ粒子を出すと、これを検出器が感知し、
その先についた青酸ガスの発生装置が作動し、猫は死にます。
しかし、アルファ粒子が出なければ検出器は作動せず、猫は生き残ります。
重要なのは、この実験において、
ある時間内にラジウムがアルファ粒子を出すかどうかは完全に確率の問題ということです。
仮に1時間でアルファ粒子が出る確率が50%だとして、この箱の蓋を閉めて1時間放置したとします。
1時間後、猫は生きているでしょうか。
それとも死んでいるでしょうか。
蓋を開ける前は、生きている状態と死んでいる状態の重ね合わせなのでしょうか。
これが「シュレディンガーの猫」の実験内容です。
この問に対する解釈の仕方は大きく分けて2通りあります。それは
一般的な解釈
「シュレーディンガーの猫」は観測者が観測するまで(観測者にとって)、
”生きている猫”と”死んでいる猫”の重ね合わせの状態にある。観測者が観測する過程で(観測者にとって)、猫の状態はどちらか一方に定まる。
多世界解釈
「シュレーディンガーの猫」のいる世界は、”猫が生きている世界”と”猫が死んでいる世界”に分かれる。
当然、”猫が生きている世界”にいった観測者は猫が生きていると観測し、
”猫が死んでいる世界”にいった観測者は猫が死んでいると観測する。
もちろん、観測者は、猫を観測するまで自分がどちらの世界にいたのか知ることは出来ない。
ちょっと難しい?いや哲学的ですかね?でもれっきとした科学の分野なのです。
でもなにかおかしくはありませんか?
まず、一般的解釈ですが、人間のような意識を持った観測者が猫を観測すると、それまでは“生”状態と“死”状態の和だった猫の状態が、生か死のいずれか一方に瞬間的に変化する、ということですよね。
人間が観測するまで、ある事象が決定しないということです。
逆にいうと、人間が箱を開けて中身を見るまで、猫が生きている状態と、
猫が死んでいる状態が「同時に」存在しているということです。
たしかに、人間が箱を開けて猫がどうなっているかを見るまで、
猫は生きていると同時に死んでいたと考えるのは、いかにも奇怪です。
それに、猫だって意識を持っているはずでよね。
もっとも、猫の代わりに、昆虫やミジンコやバクテリアを使ったら、どうなるのでしょう?
哲学的だなぁ、と思うのは私だけでしょうか?この話を聞いて、
「当たり前じゃん」という人と、「へ~」という人と2通りの人がいると思います。
しかも、すぐには理解しにくい話なので、何度も考えてみてください。
まさに「神のみぞ知る」ではなく、「人間(観測者)のみぞ知る」と言ったところでしょうか。
次に、多世界解釈の疑問点。これはもう、「パラレルワールド」ですね!
なぜならば、猫が生きている世界と死んでいる世界が、同じ時空間内部に併存するというSF的な解釈が「多世界解釈」であるからです。
この考え方は、ド・ウィットやウィーラーといった“大物”物理学者に支持されたこともあって、一時期はかなり関心を集めました。
しかし、事が猫の生死にとどまらず、「第二次大戦でヒトラーが勝利した世界」や「ナポレオンが子供の頃に事故死した世界」など、さまざまなパラレル・ワールドを認めなければならないことから、あまりに非現実的ですよね。
いくつも「世界」が存在してしまうからです。
こうみると、物理も楽しくないですか?
最後に。
あなたが、好きな人に告白しようとする。
もしくは、就職先に面接を受けに行った。
何でも良いです。
結果は、2つに1つ。
これは、まさに「シュレディンガーの猫」と同じ「量子力学」の話なのです。
「成功」か「失敗」か、観測(実行)するまでは、両方の重ね合わせの状態であ
り、両方の世界が存在する。
分かるのは、観測(実行)したときのみ。
しなければ、いつまでもあやふやな、重ね合わせの状態のままです。
もし、パラレルワールドが存在するならば、そんな不確定なものではなく、
あなたにとって「いちばんよいせかい」にしたいですね!
結果は、「人間(観測者、実行者)のみぞ知る」です!