量子力学誕生100年特設 中学生でも解る量子もつれ (284ﾚｽ)
量子力学誕生100年特設 中学生でも解る量子もつれ http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1755576246/
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1: ご冗談でしょう？名無しさん [] 2025/08/19(火) 13:04:06.90 ID:pz7aNQkm 2025年は量子力学が誕生100年、イベントが世界中で開催されてる。 この特設スレッドでは量子力学の発見によって人間の経験的感覚は仮想現実である 衝撃的事実を多世界解釈による量子もつれを中学生レベルにも解るように解説する。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1755576246/1
97: ご冗談でしょう？名無しさん [sage] 2025/08/22(金) 20:12:44.60 ID:??? >>91 ここまで準備してやっとメインテーマが説明できるのである。 アインシュタインが言ったように、”いわゆる現実世界”が唯一の古典物理学的宇宙 ならば、粒子を観測する直前にその位置に粒子が有る。 例えば、重水素の原子核が２つに別れて反対方向に運動してるとする ←p n→ か ←n p→ のどちらかでなければならない。 1つの粒子を観測した時点で陽子pか中性子nの属性まで確定するなどありえない！ しかし、”いわゆる現実世界”が「仮想現実世界」ならありえる。 そもそも、原子物理学によれば物質、観測器、人間、・・・が（不確定な）陽子,中性子,電子 から構成されているのだから、ハナから量子力学の適用範囲外だ（コペンハーゲン解釈） と決めつけるには間違いである。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1755576246/97
111: ご冗談でしょう？名無しさん [sage] 2025/08/23(土) 09:53:30.18 ID:??? >>109 以上で、量子もつれ（エンタングルメント）が「仮想現実世界」の重ね合わせ から簡単に説明できる。 重水素の原子核が２つに別れて反対方向に運動してる思考実験では 1. ←p n→ か ←n p→ のどちらかが観測時の相関条件 2. 「仮想現実世界」は重ね合わせ[←p n→][←n p→]の縮退状態 3. 粒子と観測機系の相互作用で縮退が解け、大きさが同じ２グループの 「仮想現実世界」に分離（分岐）する。 これがいわゆる多世界解釈による定性的な簡単説明になる。 p,n をスピンに置き換えても同様になる。 2重スリット実験も同様に説明できる。 最期に残った未解決問題は（最初の問題） ”いわゆる現実世界”の中の物理実験で”観測直前の物理量が不確定”が直接証明できるか？ つづく http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1755576246/111
177: ご冗談でしょう？名無しさん [age] 2025/08/25(月) 10:39:36.91 ID:??? >>172 観測する直前に粒子がその位置に有るのか無いのか物理実験で検証できるのか？ 物理実験とは物理量（位置など）を観測する行為だから検証不可能にみえるが もちろん、人間の経験的直観ではその位置に有るのが当然で、量子力学の推論は間違い が大多数だろう。 古典物理学的世界では位置と運動量は同時に確定している。 凡人の予備知識として 古典物理学的世界に存在しない量子力学の法則「不確定性原理」を簡単に解説しよう 物理量を観測する時に、観測する物理量との積の次元がプランク定数の次元と同じになる 組の物理量は必ず不確定になる。(Δx・Δp >= ℏ/2) プランク定数の次元 ML^2/T 位置の次元 L 運動量の次元 ML/T から粒子の位置と運動量は不確定性の関係になる。 エネルギーの次元 ML^2/T^2 時間の次元 T からエネルギーと時間は不確定性の関係になる。 このスレで重要な角運動量の不確定性関係で、角運動量の次元は ML^2/T プランク定数と同じ 角運動量(lx,ly,lz)の不確定性関係は2つの成分同士 lx,ly ly,lz lz,lx となる。 古典的角運動量の定義からxy平面上で lz = xPy - yPx 、 運動量 Px と位置 x が 不確定性の関係なので角運動量のz成分lz が不確定になるとわかる。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1755576246/177
180: ご冗談でしょう？名無しさん [sage] 2025/08/25(月) 11:15:54.02 ID:??? >>177 次に、物理量の不確定と確率の関係を考える。 サイコロの出目が奇数が偶数だけで、完全に不確定という意味は確率が1/2のことである。 （例えば奇数の確率が8/10、偶数の確率が2/10なら,アホでなければ奇数に賭けるから 完全に不確定ではない！） 同様に、物理量の観測で２つの値だけのケースで完全に不確定なら確率が1/2となる。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1755576246/180
206: ご冗談です。ナナシさん [] 2025/08/26(火) 11:16:03.85 ID:DGWGUjXg >>1 まず、ERPのパラドックスっていうのをアインシュタインたちが発表した。これは量子力学は間違っている(もちろんそんなことはありません)という 主張を反映したパラドックスだったが、ジョンフォンノイマンがそのパラドックスの主張を一部改正。その後ベルがベルの不等式を発見した このベルの不等式は二つの関係がある粒子のどのくらい関係しているかの量は大体2だと予想。その後アランアスペが実験して確か2より上だったっていう結論 になった。その後アスペはノーベル物理学賞を受賞している。つまり、2つのもつれ合っている粒子のどのくらい関係があるかの量は2以上で、 もつれ合っている状態を量子もつれという。 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1755576246/206
207: ご冗談でしょう？名無しさん [sage] 2025/08/26(火) 11:29:04.55 ID:??? >>206 思考実験の続き 4. 観測機Lと観測機Rの値が相関してる確率は 角運動量(lx,ly,lz)の直交成分は互いに不確定性関係にあると既に述べてるから (Rlz,Lly)と(Rlz,Lly)の観測では「不確定性原理」が成立し Rlzの値が確定すればLlyの値は（完全に）不確定になる、2状態では1/2の確率になる。 (Rlz,Lly)と(Rlz,Lly)の観測では、局所実在性では絶対起きない相関が起こる！ 相関の確率は (Rlz,Llz)=1/4 (Rlz,Lly)=1/8 (Rlz,Lly)= 1/8 (Rly,Lly)=1/4 既に計算した古典物理学（局所実在性）の相関の確率 (Rlz,Llz)=1/4 (Rlz,Lly)=0 (Rlz,Lly)= 0 (Rly,Lly)=1/4 と比較するとその違いが実際の精密実験などで検証可能であることが証明された。 纏め、（一般的な）ベルの不等式とアスペの実験の内容を凡人が理解出来なくとも 簡略化した思考実験から「局所実在性の破れ」を判別する方法が有るのが解かる。 めでたしめでたし http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1755576246/207
232: ご冗談でしょう？名無しさん [sage] 2025/08/28(木) 14:51:13.13 ID:??? >>226 >（古典）熱力学では気体の圧力が連続量である、分子運動論（統計力学）では偽になる。 でおもしろいのは、 日常的な実験では分子運動論から予想される圧力の揺らぎが観測されない。という事実だ つまり、（古典）熱力学の方が信憑性があり、分子運動論は眉唾物にみえる。 （現代人が丸暗記で刷り込まれてる原子ありきから判断してはいけない！） http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1755576246/232
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