二重スリット実験では、光源、二本のスリットの入った障壁、それに感光板のある装置が使われる。光源を出た光は、障壁のスリットを通過して感光板に衝突し、そこに点が記録される。感光板に記録された点は時間の経過につれて増えていき、やがて干渉縞が現れるという。この結果をうけて、「光は粒子でなく波である」ということになっている。
ただ、そこには大きな疑問が残っている。
それは例えば、10秒に一つの割合で光を障壁にぶつけても、感光板に干渉縞が記録されること。インターバルを置いてスリットを通り抜ける光の粒子どうしが、どのようにして干渉しあうのだろうか?
この現象に対して、「光は粒子でありながら、波の特徴も備えている」との解釈がされた。あるいは、「一つ一つの電子(光の粒子)は、両方のスリット通る」という解釈もされている。しかし、素人であるせいか、私にはどれもピンとこない。
そんなわけで、自分で妄想してみた。
実験の結果を見ると、確かに干渉は起こっているように見える。
しかし、発射された一つの光の粒子と、その10秒後に発射される別の光の粒子が、干渉し合うだろうか?さらには、発射された一つの光の粒子がそれ自身で干渉する、などということが果たしてあるだろうか?
どちらも現実的ではない気がする。
発射された光の粒子が感光板に到達するまでの距離は、あまり長くない。
光の粒子は、宇宙で一番スピードが早い。
実験装置のわずかな距離でも、干渉は起こるだろうか?
そんなことを考えているうちに、次のように考えられることに気がついた。
すなわち、「実際には干渉は起こっておらず、干渉が起こったように見えるだけではないか」、と。そこで、「10秒に一つの割合で光が発射されても、干渉が起こったように見えるには何が必要か」を考えてみた。そして、「光の粒子が通過しやすい領域と、通過しにくい領域が出来ればよい」と思いついた。
その様子は、ちょうどコンビニの陳列棚に、たくさんの卵サンドが横一列に並んでいるのに似ている。その棚に並んだ卵サンドの、パンの部分は光が通過しやすい領域だと仮定し、卵の部分は通過しにくい領域だと仮定する。さらに、このような二種類の領域は、光が発射されることで、障壁と感光板のあいだに生じて暫時存在するとした。
そのうえで、卵サンドめがけて光の粒子を発射すると、パンの部分はより多くの光が通過するはずだ。いっぽう、卵の部分を通過する光の粒子は、自然と少なくなるだろう。結果、10秒に一つの割合で光を発射しても、感光板には縞模様が浮かび上がってくる。
この案にも、もちろん問題がある。
まずエーテルである。
エーテルは、実験によってずいぶん前に否定されている。
それでも、二重スリット実験で干渉縞が現れる事実を、「実は干渉が起こったように見えるだけ」だと考えるなら、その説明にはエーテルのような物質(たぶん、原子に捕まっていない電子)の存在が必要になってくるのである。
さらにもう一つ、問題が残っている。
二種類の層(二種類の領域)がどのように形成されるのかを、まだ想像できていないことだ。それに、二種類の層から光が受ける力が、引力なのか斥力なのかも、まったく思いつかない。
というわけで、この問題について妄想を継続したい。
私の妄想に終わりはないのである。