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シュレーディンガーをお休みして

テストが返ってきた。進研模試。全国模試!

結果は悲惨

数学:58/100
学年で11位(280人くらいの中で)
全国偏差値は60

国語:57/100
偏差値、順位ともに数学とほぼ同じ。

英語:16/100
学年で228位
全国偏差値は40

・・・、うん、何も言うまい。
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雑記

シュレーディンガーの猫

最近何なんだろう、このブログ状態になってますが、
きっと俺が趣味で読んでる小難しいことを、
俺自身が理解するためにここにまとめてるんだと思います。
もはや自分の世界です(ぁ

今回はシュレーディンガーの猫という思考実験について。

これは物理学の考え方を否定するもの。
この内容だけを説明してもさっぱりになってしまうので、
予備知識として今回は『2重スリット実験』についてのお話。

物質は波であり、粒子である。

という謎めいた定義があります。
粒子であると同時に波であるというんです。不思議です。うむ。

しかし、2重スリット実験というものの実験結果を見てみると、
この不思議な定義を認めざるを得なくなってしまうのです!

2重スリット実験というのは、
電子銃、ボード、スクリーンを用意し、
電子銃とスクリーンの間をボードで隔ててしまう。
そのボードは障害物となるわけなんですが、
このボードに二つの隙間(=スリット)を開けておく。
電子銃から発射された電子がスクリーンと衝突すると、
その衝突した部分に白い跡を残す。

というわけで、3つの実験を行ってみます。

()電子銃で大量の電子を発射する
するとどうなるか。
スクリーンには縞模様が現れます。
これは干渉縞。ということはつまり、電子は波!
あれま、結構あっさりと結論が出るのでございますわね。

()電子一個を発射する
こちらも結論を述べてしまえば、スクリーンに一つの点が残る。
さらに追加実験として、2つのスリットにそれぞれセンサーを設置し、
電子がスリットを通ったかどうかを観測してみる。
すると、電子は2つのうち1つ、どちらかを通ってスクリーンに衝突する。
ということはつまり、電子は粒子!
あれま、結構あっさりと結論が出るのでございますわね。

・・・、あれ?

いやいやいや、実はどうしようもないこともない。
電子が波であっても粒子であっても、
半ば強引ではあるが(),()ともに説明できる。
電子が非常に細く小さな波であれば実験()が説明できるし、
電子が粒子であっても大量に発射することによって
2つのスリットを通った粒子が互いに影響し合い、
未知の現象によって干渉縞を作ったと考えると・・・ッ!

多少強引ではあっても、
電子は波であり、物質である。
というヘンテコな定義よりはよっぽどマシな気がする。

だがしかし。

そうしてしまうと次なる問題が浮上する。

()電子を1個ずつ、連続で発射した場合

つまり、実験()を連続して行った場合。
この場合、一つずつ点々がスクリーンに現れる。
何も不思議ではない。何も問題は・・・、

ある。

その点の集まりが次第に干渉縞と同じ模様になる。

驚きである。
干渉縞というのはその名の通り、干渉しあって出来る縞模様だ。
しかし、電子1個ずつ発射したのだというのに、
一体何と干渉しあってこの縞模様を形成したのだろう。

答えは簡単だ。

電子は観測すると粒子になり、
観測していないときはなのである。

つまり、観測していないときには
電子は位置Aにあるかもしれないし、位置Bにあるかもしれない。
位置Cに、位置Dに・・・、あるかもしれないわけだ。
物理学では、そのとき電子は
確立として、位置Aにも位置Bにも・・・、存在しているという。

そして、観測した瞬間に、
位置Aにあるのだとしたら位置Aに電子が粒子として存在し、
それ以外に存在していた電子は消滅する。という。

勘違いしてはいけないのは確立としてという部分。
AにもBにもあるかもしれないから、
一応、あるということにして考えてみよう・・・。
というような話ではなく、
物理学ではその電子が本当に実在していると考える。
だからこそ、確立として複数存在している1つの電子が
たがいに影響しあって干渉し、干渉縞を形成する。

とんでもないヘンテコ理論である。
しかし、この理論を覆すことは難しい。

観測していないときは波である
ということを否定することは出来ない。

観測していないのだから、証明出来ない。しょうがない。

また、否定してしまえば実験()の説明はどうしよう。

物理学というのは実はこんなもので、
辻褄が合えば、結果が同じであれば
途中の過程が、実際に起こっている現象と違っていたとしても
理論として完成されるのである。

終わりよければ全てよし。みたいな。

その物理学の考え方が嫌いな学者がおりました。
それこそが、
シュレーディンガーさん。
この方はシュレーディンガーの猫という思考実験を提案し、
物理学の大きな問題としてこの思考実験を残して
学者としての立場を去ったのです。
物理学という学問をあざ笑うためにね。

さて、次回へ続く、みたいな。
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雑記

クオリア

情報の授業でプレゼンテーションをするわけなんですが、
そのテーマ決め→どこでもドアに決定!
なんだけどさ。
途中ですごく興味深いものを発見した。

クオリア

言葉自体の意味は、『主観的経験を伴う質感』
なんだか難しそうですが、実はいたってシンプル。
簡単に言えば『感じ』
五感で感じる感じ。
視覚、聴覚、嗅覚、味覚、触覚で感じる感じ。

最も代表的な、分かりやすいのは色。

この色が赤だ!というその感じ。

さて、言いたいのはそんなことじゃない!

このクオリア、哲学的にちょっと面白い問題があるんです。

この色は何色ですか?
じゃあこの色は?
ではでは、この色は何ですか?

はい、迷うはずもありません。
青、黄、緑です。
では、もう一つ質問をしてみましょう。

青は何故この色なのでしょうか。
黄は何故この色なのでしょうか。
緑は何故この色なのでしょうか。

・・・、何故って言われても困りますよね。
青だから青、黄だから黄、緑だから緑。そうしか言えないですものね。

そもそも色というのは、光の周波数の違いを目が識別しているのだとか。
、とすると、とっても分かりやすい例を挙げてみるとするなら、

周波数1が赤。2が青。3が黄。4が緑だとしてみましょう。

このとき、周波数1を赤であると定義しているのだから、
周波数1の色が赤であることに違いは無いのでしょう。
しかし、この色が赤である必要はありませんよね?
別に、この色が赤でも、この色が赤でも、何も不思議ではないでしょう?

うん、お前は何が言いたいんだ、って顔だねジョニー。

じゃあこのお話の本質へ。

あなたの主観で見た赤色が、
他の人の主観で見た赤色であることを証明できますか?

ということ。

つまり、あなたはこの色を見て赤だと判断しているのですが、
他の人もこの色を見て赤だと判断しているということを証明できるか、っていう話。

そんなわけわかんねぇっていうような顔しないでくれよ、ジョニー。

つまり。

他の人の主観、目、脳で周波数1の赤という色を見たとき。
その色はこの色である可能性もある、ということなのです。

そんなわけねぇだろって思うかもしれません。
が、それを証明することは出来ないんです。

なぜなら、相手がその色をどのように感じているか、
相手の主観から、相手と意識を共有して周波数1の赤という色を見ることは出来ないし、
私はこの色が赤だと思う、私はこの色が赤だと思う、といって色を並べたところで、
周波数1の赤という点が共通であることが証明されても、
その周波数1の赤という色を全く同じ色として認識しているかは別問題なわけで。

夕日は赤いよね。と確認してみたところで、
Aさんにとっての夕日はこの色で、Bさんにとっての夕日はこの色
そうである可能性が消えるはずもなく・・・。

これがクオリアの問題。
これは色だけのことではなく、クオリア全体にいえることです。

たとえば、あなたが『不快』であると認識しているその
色、音、匂い、味、感触・・・。
その感じを他の人は『快感』であると認識しているかもしれない。
無論、快感、不快という定義そのものは共通であって、
だからこそ言葉、会話の中で矛盾が生じることは無いのである。

んー、なんだかちょっと分かりづらいかもしれないんだけど、
じっくり考えてみるとだんだんと不思議な気持ちになってくる。

・・・、だからこそ哲学は面白い。と語る理系な俺であった。
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雑記

あけましたおめでとうございました。

あけましたね。うえーい(謎

今年はあっという間でした。
気づけばもう高校に1年近く通ってるのか。ぐへへ。

去年のこの頃は受験勉強で・・・、
忙しくは無かったな(ぁ

俺が通っていた塾はですねー。
2階建てでですね。
1階に職員室と教室一つ、
2階に教室二つのちっちゃな塾だったのですね。
んで、三年生は2階なわけですよ。
先生は職員室なわけですよ。

ゲームやり放題なわけですよ。


俺が本気で勉強しだしたのは、
私立の受験が終わった後でした。

と友達には言い続けているのですがね、
実は受験勉強なんてほとんどやってないというね。
塾でさらっと授業受けて、
自習時間にはPSP(という名の自習)で友達と白熱し、ですね。

結局は内心点の問題で、志望校のレベルを下げたんですけどねッ!てへ。

なんだかんだで後悔はしていない。
でも、大学はそうもいかないんだろうなって思う。
つか、高校に来て本当に思った。

高校って結構重要だなって。

レベルの低い高校からだと、
やっぱりレベルの高い大学狙うのは難しいんだなって。

でも俺は行くぜっ!目指せ国公立大学。
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雑記

タイムマシン。

どこでもドアとタイムマシン。
どちらをテーマにするか決めるためにもまとめてみる。

まず、タイムマシンには二種類ありますよね?
『未来』と『過去』のどちらへ行くか。
その二つで、原理なんかが大きく違ってくるそうです。

というわけで、まずは未来へ旅行しましょう!(違ッ

これはかの有名な相対性理論が鍵になってきます。
運動している物体の時間の遅れを利用するわけですね。

光速に近い速度で運動するロケット内部に人間が乗る。
このロケット内では外部より時間の進行が極めて遅くなるため、
内部と外部の相対的時間進行差により、未来へ行くって寸法です。
光速に近い速度で運動するロケットで1時間経過した場合、
外部では数年間の時間が経過したことになるのだそうで。これはすごい。
また、強い重力下でも同じように時間の遅れが生じるため、
上記のような効果を得ることが出来る。
どちらの現象も検証実験によって理論値と同値の結果が得られています。
これらの効果を『ウラシマ効果』というのでございます。

次に、過去への時間旅行。こっちはとっても非現実的です。
色々な学者が色々な方法を提案しているわけなのですが、
そのほとんどが『仮説』を用いたもの。
全宇宙がゆっくりと回転しているとすれば、
宇宙旅行によって過去への時間旅行が可能である。
という見解もあるようですが、一般人には意味不明です。
また、超高密度の筒状の物質を超光速で回転させることにより、
過去への時間旅行が可能になるそうです。全くもって意味不明!
理論上は
『直径十km、長さ百km、質量太陽と同じ円筒を2500回転/sで回転』
させることにより、過去への時間旅行が可能なのだそうで。
そのほかにも量子の泡から生まれるワームホールを広げて利用する、
巨大風船が及ぼす体積あたりの重力の増減を用いるなどなど、
色々な方法はあるそうですが、どれもこれも実現は厳しいッ!

これだけでは全然わかんないのでもうちょっと深入りしてみましょう。

まず、個人的にとっても素敵だと思ったワームホールを利用する方法。

ワームホールというのは、時空の異なる二点を結ぶトンネルのこと。
片方の穴を光速に近い速度で運動させると、
相対性理論より時間の進行が、静止している穴よりも
遅延する現象を利用したものだそうで。

穴Aと穴Bに分けて考えて見ましょう。

穴Aは0:00の状態で静止させておき、
穴Bを光速で運動させる。
この状態で時間が進行すると、
相対性理論による相対的時間進行差が生じ、
穴Bよりも穴Aの時間が進行することになる。
穴Aで3:00のとき、穴Bでは2:30である。
最終的には穴A6:00のとき、穴Bは4:00となった。
6:00にA地点から出発した光速で運動するロケットが
1時間かけてB地点に到着する。
ロケットはそのままB地点の穴Bに進入する。
このとき、穴B内部の時間は5:00であるが、
外部の時間は7:00である。
穴Bは同じ時間の穴Aと接続しているため、
穴Bを抜けた先は穴Aの5:00であり、
過去への時間旅行が成立する。

というもの。とっても複雑。

しかし、この方法には否定説が存在する。

A地点3:00から放たれた光がB地点の到着したとき、
穴Bの内部が3:00になっている関係の場合、
光をBからワームホールに入れ、Aに戻す。
光はA地点が3:00の時刻に戻ってくる。
その光を再びB地点に放つ。
これらの経路には端が無く、
光が止まることなく無限にこの回路を回り続けるのだから、
この経路上にはエネルギーが無限に蓄積される。
この効果に伴い重力場の量子的ゆらぎが増大するが、
それはこのような経路が構成されるのを阻害するようにはたらくため、
実際にはこのような経路は作ることができない。
ワームホールが利用できるのはこのような経路が
できる以前の条件のみだが、
この場合ロケット(Z)は出発時刻より
後の時刻にしかA地点には戻ってこられない。

というもの。
こっちも複雑。

この否定説に対して、
『量子的なゆらぎは無視できる範囲である』
という反論もあるが、結論は出ていないそうな。

未来への時間旅行は現実味を帯びてくる時代が来るかもしれませんが、
過去への時間旅行はどうも難しいようです。
未来へいけても過去へは戻ってこれない。
それでも貴方は未来へ行こうと思いますでしょうか。
思わないですよね。 となるとタイムマシンは実現不可なのか・・・。

ちなみに、
『未来人がタイムマシンを使用して現在に来ていない』
という事実から、
タイムマシンは未来永劫開発されないという理論も成立する。

が!

個人的には未来人が現在に来ていない保障は無いと考えている。
いや、別に未来人は絶対にいるんだッ!って思ってるわけでもないが、
もしも仮に。
未来でのタイムマシンはものすごく厳しい制約のもとに使用され、
絶対に規約を守る人間のみがこの現代に来ていると考えた場合。
また、何らかの方法によって規約を守らざるを得ない人間のみが
この現代に来ていると考えた場合。
規約というのが『自分を未来人だと知られない』
ということなのであるとしたら、可能性はゼロではない。

タイムマシンが開発されるほどの技術があるのであれば、
人間の記憶を消すなんていうことも簡単なのではないだろうか。

・・・、これ以上考えるとSF世界に飛び込んでしまいそうなので
今回はこれくらいにしておきましょう・・・w
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雑記
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