hirachyuuのブログ

②　量子もつれ

「量子もつれ」とは、2つ以上の量子が互いに関係していることを指し 、 例えば、1つの粒子の状態を測定すると、それと関係のある別の粒子の状態も同時にわかるということです。
2つの量子が強力な相関関係にあり、片方の状態によって、もう片方の状態が同時に確定する、というものです。何千光年離れていてもです、どんなに距離が離れていても、光の速さを超えて、情報が伝達するというのが「量子もつれ」です。
人間においても、親子関係、血縁関係、知人・友人関係等も、「量子もつれ」関係にあると言えるのかもしれません。

③　量子デコヒーレンス（波動関数の収縮）

・量子コヒーレンス
　量子の重ね合わせ状態、波動的な挙動のことを言います、量子が同時に二つ以上の状態をとることができることです。

・量子デコヒーレンス
　量子の重ね合わせ状態が崩壊して量子としての動きが失われることを言います。量子デコヒーレンスは量子力学の最大の特徴と言える面白い現象です。デコヒーレンスを起こす要素として外からの観測が作用して起こります。

量子力学は、数式上で「波動関数状態の量子が、一つの状態に収縮すること」を表して成立します。この現象を、”観測者効果(Observer Effect)”とも呼ばれます。

デコヒーレンスが起こる原因は「原子が周囲の物質と相互作用することによって起こる」ことを実験によって証明したセルジュ・アロシュ氏（仏）が、2012年のノーベル物理学賞を受賞しました。
しかし、その後も観測ができない量子の世界について、理論物理学者の間で、様々な仮説・理論と解釈が生まれ研究されています。

(3)　量子の「二重スリット実験」と「量子もつれ」、　波動関数の収縮「デコヒーレンス」

①「二重スリット実験」
　

　「二重スリット実験」は、世界で最も美しい10の科学実験（2022年フィジックスワールド読者投票）と言われています。量子は「粒子」と「波動」の二重性を持ち、量子のふるまいは以下のように理解されています。
・人間が「観測」していないときは「波動」である。
・人間が「観測」すると、「粒子」になる。
・「人間の意識」で、コントロールできる可能性がある。

「量子」は、波動性を持った状態でエネルギーとして存在し、外部からの観測のエネルギーを受けた瞬間に一点に収縮した『粒子』となって出現します。この”エネルギー状態の量子”が”『粒子』となって出現”する現象のことを波動関数の収縮（＝デコヒーレンス）、または「観測者効果」と呼びます。
「２重スリット実験」は、1974年までは思考実験でしたが、実験技術の向上によってその年に初めて実証実験が行われました。その後、1989年日立製作所の外村博士が追試を行い、現在に至ってます。

(2)　量子力学について

　量子力学は、『原子＞原子核＞陽子＞素粒子』と、原子のさらに奥側、ひいては物質の根源を科学的に解明しようとする分野です。即ち、見えない世界を科学する学問です。
　量子力学が登場する20世紀以前は、日常的に目撃する事柄は、全てニュートン力学によって証明されている時代でした。物体の「位置」や「運動量」(=質量✕速度）が分かれば、物体がこれからどうなるか必ず分かるという物理学です。
「絶対空間」「絶対時間」が原則となっています。しかし、20世紀に入ると広大な宇宙空間や極小の世界（量子）では、決定論なこの原則が通じないことが発見されました。「相対性理論」や「量子力学」の出現です。

　量子の世界は、原子や分子といったナノサイズ（1メートルの10億分の1）あるいはそれよりも小さな世界です。このような極めて小さな世界では、私たちの身の回りにある物理法則（ニュートン力学や電磁気学）は通用せず、量子力学というとても不思議な法則に従っています。
　 量子とは、粒子と波動の性質をあわせ持った、とても小さな物質やエネルギーの単位のことです 。物質を形作っている原子そのものや、原子を形作っているさらに小さな電子・中性子・陽子といったものが代表選手です。光を粒子としてみたときの光子やニュートリノやクォーク、ミューオンなどといった素粒子も量子に含まれます。（文部科学省HP）

【第8回科学の統一に関する国際会議1979年Rev.moon】
量子物理学は、物質の土台がエネルギーであることを確信していますが、私たちは今だにエネルギーの根源を知り得ず、それ以前の存在段階が何かもわからずにいます。またエネルギーが何故、どのようにして、それ以前の段階から存在の段階へと移行するのかもわかっていません。なぜ多様な分子が存在するようになったのか、なぜ分子は陽イオンと陰イオンという独特な形態を持っているのか、などという問題はいまだに明白になっていません。

宇宙には様々な現象があります。超新星爆発、恒星の核融合、超電導などなどです。
人類はこれらほぼすべての現象をたった２つの理論で表すことに成功しました。その理論が、一般相対性論と量子論です。
宇宙を幾何学上の舞台だと記述する一般相対性論を使えば、重力や宇宙のエネルギー電磁気学的現象、力学的現象を説明できます。

対する量子論は、宇宙を場と場に満たされた粒子で表します。こうすることで、素粒子の相互作用を計算できるようになり、宇宙の様々な現象を説明可能です。量子場は様々な周波数で振動しています。波には正のエネルギーを持つものと、負のエネルギーを持つものがあります。通常この２種類の波は、お互いに打ち消しあうことで真空になります。

真空と言う空間は量子場であり、正のエネルギーを持つ波と負のエネルギーを持つ波でゆらいでおり、干渉し打ち消されることで真空になっています。通常、波は非常に安定していて穏やかですが、稀に不確実性によって乱れることがあります。すると打ち消されることのなかった波が粒子として出現します。これを仮想粒子と言います。仮想粒子は、あくまでも計算上の道具であり、それを直接観測することはできません。
量子場は、常に正のエネルギーを持った仮想粒子と、負のエネルギーを持った仮想粒子が出現し、再び衝突し消えていきます。
以上が、 私たち身の回りの現象も含めた宇宙のあらゆる現象を説明する理論です。

２　科学が探し求めてきた外的真理

(1) 科学について
　科学には「最狭義」から「最広義」の意味があり、様々な捉え方がありあります。　　（ウィキペディア）

・「最狭義」自然科学・理学。
・「狭義」実験や観測、または科学的・自然科学的方法に基づく定量的研究。その成果。
・「広義」自然科学、社会科学、人文科学などの総称。基礎科学・応用科学・理工学・工         学・医療科学
・「最広義」学術・学問全般。実験・観測・探求・知識・経験・歴史・哲学などの総称。

・科学の世界では、まず仮説や理論を作ります。そして、その仮説や理論が正しいかどうか検証し、実験を行います。仮説と検証、理論構築と実験を繰り返し行って検証した結果、仮説や理論と同じ結果が得られたら、その仮説や理論は正しいと主張できるのです。ここで大事なポイントは、科学の世界は再現性があるということです。再現性があるということは。誰がやっても、何処でやっても、何度やっても同じ結果が得られるということです。

・科学ですから、数学の力と、さらに実験・観測とを組み合わせて世界のことを解明していきたい。（大栗博司）

・哲学とは決して荒唐無稽のものでなく、まして真の哲学は決して科学を無視しない。 それは丁度、真正の科学者が、一方の哲学の真理を尊重するのと同様である。（中村天風、「真人生の探求」）

・哲学の従来の認識論、すなわち経験論も、理性論も、カントの先験的認識論も、マルクス主義認識論も、みな科学的な見解と無関係な理論であったか、または今日の科学的見解と合わなくなっている。したがって、科学の発達している今日において、それらはほとんど説得力をもつことができない。ところが、「統一認識論」は科学的な立場から見ても妥当な理論であるといえる。【統一思想要綱1993年改訂 統一認識論】

・神様が必要なのは、お金でも知識でも権力でもありません。神様は絶対者であられ、全知全能であられる方なので、そのような ものは必要ない方です。いくら現代科学が目覚ましい発展を重ねても、それはすべて神様の創造圏内で新しい諸事実を発見していく過程にすぎません。膨大な宇宙は、人間の思考と科学が及ばない秩序の中で、法度に従って運行しています。このように、神様は絶対的科学者でもあられるのです。
【平和神経　平和メッセージ２】