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神秘的なサイエンス > 不確定性原理の話 パワ−スト−ンショップ
  不確定性原理(温度の測定)
 風呂の温度を測るには風呂のなかに温度計をつっこんでみればよく、やかんの温度OKです。では小さな杯のなかの酒の温度は? となると、ハテ、とみなさん考え込むことでしょう。それは、杯のなかにドンと温度計をつっ込むと、その杯のなかの酒の熱が温度計に吸い取られて大きく変化するであろうことを想像するからです。温度に限らず、物を観測するということは、何らかの形で、対象とする物体に働きかけその結果を見ているのです。たとえば、皆さんの前に机があります。このことは、机に、光の粒子(フォトン)が当たり、それが反射して皆さんの眼に入ることによって行なわれているのです。

この場合、フォトンは、温度計の働きをしています。もっとも、温度計の目盛の観測もまたフォトンの働きによっているから、フォトンは人間の観測行為にとって本質的なもの、といえるかもしれません。このように観測を行なうに当たっては、常に観測さるべき物体へ働きかけが行なわれ、我々はその反応を見ていることになるのですが、上のとき、当然のこととして、この働きかけによって生じる対象物の変化は小さい、と仮定しています。働きかけたとたんに対象物が大きく変化するような場合は何を観測測定しているのかわからないことになってしまいます。もっと正確にいえば、我々が確たる実在と信じている存在は、常に観測によって撹乱された結果ということなのです。

言い換えれば我々の実体とする世界は、常に観測の操作によって生じる不確定さを持つともいえます。このことがきわめて深刻な意味を持つのは、ミクロの世界においてです。ハイゼンベルグは次のような思考実験によってこのことを明確にしました。電子の位置を測定する場合を考えてみます。測定のためには電子に光を当ててこれを顕微鏡で観察しなくてはならない。普通の顕微鏡ではもちろん電子は見えないけれど、理想化したものを想像してみることにします(測定の波長をどんどん短くして電子の波長を使うのが電子顕微鏡です。ここでは理想化した思考実験を行なっています)。電子の位置を正確に測定するためには、波長の短い光を当てないといけない。なぜなら波長の長い波を当てると、電子はその波にゆられて広い範囲をただようから位置の決定は難しくなります。できうれば波長ゼロの波を使いたいものです(このようなフォトンは存在しない。極限としての話です)。

しかしながら、光の波長が短くなる、ということは、そのエネルギーは増大する、ということですから、電子はそのエネルギーによってはじき飛ばされることになります。(この理論は下記ページより)
http://homepage2.nifty.com/stn/sinpi09.html
こう考えてくると、二律背反であって、そこには一つの限界があります。言い換えると、「不確定性がある」ということになります。測定には常にこの種の不確定さがともないます。もっといえば、我々の見、かつ感じる世界は常に測定と不可分であるので、この、「不確定性の原理」こそ、事象の本質的な基本原理である、とするのです。
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不確定性原理の話2
このように考えてくると、かってすべては一義的に決まっているとした一九世紀的世界観は、もう一度強い検討を要請されることになります。この不確定性の原理は、前回述べた位置と運動量の関係のみならず、いろいろな量の間に現われる(数学的に表現すると、交換関係の成り立たない二つの量の間で成り立つ。交換関係というのは、二つの量AとBの間に A・B=B・A が成り立つ場合をいう)。たとえば時間とエネルギーとの関係においても現われて、ある時刻におけるエネルギーは一義的に決めることはできない。そこには常に、不確定さがある(それぞれエネルギー 、時間の不確定さをしめす)。ここにはブランクの発見した量子数と呼ばれる数で、エネルギーの揺らぎは大変大きくなる可能性がある。このことが、いろいろな突然変異を生むことは十分考えられることなのです。

「エネルギーの保存則」なんていうのはプランク時間(プランク時間は一秒の一兆分の一の一兆分の一の一兆分の一のさらに一〇〇万分の一)より十分長い時間での話であることに注意しておく必要があります。それ以下の時間では、エネルギーは常に揺らいでいるわけで、その可能性は無限大にまで及ぶのです。
話がこみ入ってきましたが、このような不確定性のなかでエネルギーがいろいろな状態をとり得ることを、物理学者は、バーチャル・ステイト(仮想状態)と呼びます。この意味では、バーチャル・ステイトこそ、この世界の実相といえるかもしれません。
最近はバーチャルばやりですが、バーチャル・カンパニー、バーチャル・ファクトリー、バーチャル・メモリ、バーチャル・スペースなどなど・・・。それは実体があって、それをつなぐコンセプトを呼ぶ名称のようです。仮想の実体がひっくり返った、とでもいうべきでしょうか。
かく観ずれば、かかるバーチャル・ビジネスが、実体を生むかどうか、いささか時間をかけて見る必要があるように思われます。
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