Re: ある断片


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投稿者 松本 日時 2000 年 8 月 20 日 21:26:11:

回答先: ある断片 投稿者 スターダスト 日時 2000 年 8 月 18 日 21:22:39:

|> −−−−−−−−−−−−−−−
|> 断片2
|> −−−−−−−−−−−−−−−
|> 本当に実験4と実験5とでは
|> 違う結果が出るのでしょうか?

|> 私の今までの勉強からの結論ですが
|> 二重スリットが用意されて
|> 波が通過した時点で
|> 干渉縞が発生すると思われて
|> なりません。
|> これは、1個1個の粒子を
|> 時間間隔をあけて
|> 射出しても同じです。
|> 1個の粒子は、それ自体、既に波であり
|> 二重スリットによって
|> 自分みずからの波どうしが干渉しあうからです。

|> もっとも、しっかりした実験事実があるのならば
|> 私は、この、、はなはだ気に食わない自然現象に
|> 見きりをつけたいところです。

今後の実験予定
 ヴィジェの情報。1991年の春、ミュンヘンの
マックス・プランク量子光学研究所にて、マーラン、
ベルトールトゲオルク、ヘルベルトらが、ダブル・
スリット実験の改良型を提案。
実験の目的:
・アインシュタインが予測し、ボーアとファインマン
 が不可能だと考えていたことを実現すること。
 つまり、不確定性原理からの抜け道を見出すこと。
・この実験では単離した原子とフォトンを操作する
 必要があり、実施には困難をともなうが、もし成功
 すれば、量子的実在の本質に新しい光を投げかける
 だろう。
・原子は独自の干渉パターンをつくることによって
 波動性を見せるが、個々の原子に識別用のラベル
 をつけることにより、どちらかのスリットを通過
 したことが明らかになる。
・1個の原子がスリットを通過するとき、1個の
 フォトンを放出して自己の存在を教えるように
 するのである。
・各スリットの前にマイクロ波の穴が付加される。
・個々の原子はレーザーで励起されて高いエネルギー
 準位になってからマイクロ波の穴を通過する。
・自然放射が最大になるようにして、通過する原子
 から1個ずつフォトンを真空中に引き出すように
 してある。
・フォトンを放出したことで原子の構造は明らかに
 変わったにもかかわらず、原子の動きを記述する
 波動関数には変化はないのである。
・というわけで、ミュンヘンの3人組は、穴に入っ
 たフォトンを検出することによって、スリットの
 中の原子の位置を、不確定性原理に抵触すること
 なく検知する方法を発見したのである。
・この実験は、すべてが順調にいけば10年以内
 には行われるであろうが、従来の量子力学による
 解釈で容易に分析できる。
・ミュンヘン・グループの分析によれば、実験の
 結果は、原子が通過する際にマイクロ波の穴が
 持っていた「情報」のみに左右される。
・実験システムの全体-原子、フォトン、マイクロ波
 の穴-についての波動関数は一つにからみあっている。
・波動関数は、フォトンの放出も含め、原子に関して
 物理的に測定できることのすべてをコード化して
 いるので、どちらか一方の穴でフォトンが検出さ
 れると、その情報もスクリーンにとどき、干渉
 パターンは確実に消滅することになる。
・原子が穴と作用しあうことによって影響をうける
 のは、情報のみであって、いかなる物体も変化
 しないことを証明するために、実験者たちは、穴
 がもっている情報を消し去り、干渉の縞をふたたび
 出現させるために、量子消去器を提案した。
・量子消去器は、二つの穴に同時に接続される検知器
 である。
・穴からフォトンを取り出し、1個ずつ記録するだけの
 感度をもつが、どちらの穴からフォントが来たかは、
 区別しない。
・量子消去器は装置内を原子が通過したことを検知で
 きるが、経路についての情報はもっていない。

1.量子消去器の電源を切った状態での実験

 原子は装置を通過し、フォトンを1個放出する。
 そのフォトンは二つある穴のどちらかに収容される。
 ついで、フォントはスクリーン上に点となって到達
する。それからかなりの時間−おそらく1mSくらい
だが、原子の世界では永遠に相当する−がたってから
実験者はフォントを検出し、つぎにまた新しい原子を
使って実験を繰り返す。
 こうして実験者は、個々の原子の通過場所を確認
したわけだから、スクリーンには干渉縞は見えない
ことになる。

2.量子消去器の電源を入れた状態での実験

 原子をスクリーンまで到達させるが、今度は個々
のフォトンを検出するかわりに、実験者は量子消去
器のスイッチを入れる。そしてつぎの原子に進む。
 こうすると原子の経路に関する情報はすべて失われ
まちがいなく干渉縞ができる。
 ところが、どちらの実験においても、原子の経路を
確認するのかそれとも量子消去器を作動させるかの
決定は、原子がすでにスクリーンまで到達した「のち」
に行われる。
 もし、どちらの実験でも原子はまったく同じ状態
でスクリーンに到達したとすれば、なぜ二つ目の実験
では干渉縞があらわれ、最初の実験ではあらわれなか
ったのか?
・すでに10年ほど前、アメリカのエドウィン・
ジェーンズは、こうした量子消去器を実現する可能性
について関東している。
「それは異常なまでの理性の欠如であり、この理論の
どこかに現実そのものと現実にたいする認識の差が
失われている、といいたい。その結果は、科学では
なく、中世の魔術に近い正確を示す。」

これを見てしまうと
どうも実験5の答えもあやしくなってきました。
どうなることやら?



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