前回記事について少し訂正が生じました。

なぜ、量子論が2つの世界にこだわるのか?
その疑問について考えていたら、前回記事を訂正すべきかなって思いました。

それに合わせて、2つの世界とは違う具体例も考えてみました。


前回記事のなかで「半球2つを合算すると月一つの確率になる」みたいなことを書きました。
この部分を訂正する必要があります。

まず前回記事で、量子論は「必ずそこに存在する」という前提で計算すると書きました。
すると、
「見えている半球」と「見えない半球」をそれぞれ計算するとき困った状況に陥りますね。

「見えている半球」を計算するとき、「必ずそこに月が存在する」必要があります。
同時に、
「見えていない半球」を計算するときにも、「必ずそこに月が存在する」必要があるのです。
これを量子論は、2つの世界が同時に存在する、という表現を使って説明したことになります。


そのうえで、2つを合算することになります。
*この合算という言葉を量子論では「重ね合わせ」と表現するようです。

これを現実的に拡大していくと、
宇宙の始まりで、「見えない半球」側を消す必要が出てきますね。
*そうしないと実際に2つの世界が存在することになるからです。


ウ~ン、量子論のこの説明がどこかおかしいって思う発端でした。
これをどのように説明しなおすべきでしょうか?
で、もう一度「見えている半球」と「見えていない半球」の意味を考えました。


「見えている半球」は観測できる半球です。
すると、
「見えていない半球」は観測できない半球と言うことになります。

これは量子論的におかしいですね。
なぜなら、
「見えていない半球」を計算するのなら、数学の確率論で同じ計算としてもいいはずです。

しかし、ここで「見えていない半球」を計算する必要があるのは、
「見えていない半球」が「見えている半球」に変わった後、
つまり観測できる状態になったときを計算する必要があると考えていることになります。


この意味が分かりますか?
「見えていない半球」が「見える半球」に変わるためには半周する間の時間が必要です。

つまり、量子論の波動関数は、
・「見えている半球」と「見えていない半球」を同時に扱う、位置情報と、
・「見えていない半球」が「見えている半球」になる、時間的情報、
の2つの要素を含む必要があるということです。


これについて調べようとWikiを見てみました。

位置表示:基底として、位置を表す演算子 x ^   {\displaystyle {\hat {x}}\ } 固有ベクトル、つまり位置が定まった状態の全体 { | x }   {\displaystyle \{|x\rangle \}\ } を選んだ場合、任意の状態を { | x }   {\displaystyle \{|x\rangle \}\ } 重ね合わせで表現できる。この重ね合わせ係数 ψ ( x )   {\displaystyle \psi (x)\ } を「座標表示での波動関数」、「シュレーディンガーの波動関数」などと呼ぶ。

波動関数の時間変化は、次の式に従う。

この式は時間に依存するシュレーディンガー方程式と呼ばれる。この時間変化はユニタリー変換であり、時間変化しても確率が保存されている。

正しいかどうかはわかりませんが、
確かに波動関数には、位置と時間経過の2つの考え方があることが分かります。


ということで、
2つの世界、と言う表現は、位置・時間、をごっちゃにした説明だとわかりましたね。

位置として説明する場合は、そのまま「月は一つしか存在しません」
そして、時間経過で見る場合もまた、「月は一つしか存在しません」

なぜなら、
位置の場合には、
見える側に月が存在しないと月が必ずある、という前提条件が崩れかねないからです。
時間経過の場合には、
常に「見える側の半球」しか扱いませんね、このことから月は見える側に一つしか存在しません。


ということで、常識的な理由で、「月は一つしかありません」ね。
ですから、2つの世界が同時に進行するという説明もまた間違いでした。
*これでなにかおかしいと感じた理由がわかりましたね。


つまり、最初から位置と時間経過を別々に説明すれば、
「シュレティンガーの猫」みたいな説明もいらないかったのです。


箱の中の猫の生死は常に「生きている」「生きていない」の状態にある。
この表現がややこしい。

簡単に言えば、
量子論は、粒子が最小単位なので、デジタル的に「1・0」の世界である。
ね、当時はデジタルっていう言葉がなかったのでややこしい言い方になりますが、
現代人なら、デジタルの一言で片付きます。
これが、位置から見た説明です。
次に、時間経過から見た説明を考えます。

箱の中の猫は、「生きている」「生きていない」を別々に計算する必要がある。
この説明もわかりにくいですね。

具体例を考えましょう。

・箱の中に、球を入れます。
その球は、半分生きているを表す白で塗り、残り半分を生きていないを表す黒で塗ります。

・箱の中で軸を固定された球が高速で回転している、とします。
・箱を開けると、球の回転が止まります。
止まった球の見えている範囲で、白・黒分布の多いほうを決定値とします。


別々に説明すると、実はこんなに簡単な説明で置き換えることが分かりましたね。
箱の中の球は高速回転しているので、瞬時値を当てることはできません。
その結果を知るには箱を開けて球の回転を止めて確認するしかありません。

別にかわいい猫を殺さなくても、この程度の説明で十分でしょう。
原子崩壊確率50%は、高速回転している白黒に塗った球の状態に一致します。


ということで、
今回は2つの世界と言う言葉は、デジタル、と言う言葉がなかった時代に、
無理やり考えだされた表現であり、
現代人なら、デジタルの一言で説明できますね、という結論で終わりにしようと思います。