量子力学の世界 部分と全体

数年に1度は量子力学の最新状況に触れるために、この種の解説書を読む。量子力学の世界も、新しい理論や実験結果により着実に進展をしているからだ。著者の森田邦久は理学と文学(哲学)の両方の博士号を持つ頭のよい人だが、話はとても分かりやすい。

量子力学ではそもそも量子のヘンテコな振る舞いを理解するために、論理や数学だけでなく哲学的な思考が必要だ。まず議論の前提をとことんまで突き詰める。そこで立ち現れてくる問題を様々な数学的あるいは論理的な手法でアプローチする。その全ての過程で厳密な思考が要求される。実は僕らが解説書で読むのは、そのような思索の大冒険の、最後のそのまた最後の上澄みの結論だけだ。

それは分かっていても、量子力学の世界を垣間見るのは楽しい。まず最初に理解出来ないのが、量子のふるまいを前もって決定論的に予測することができない、いわゆる不確定性と呼ばれる性質だ。この奇妙な性質に関連して、量子力学を特徴づける「状態の収縮」や「非局所性」などの解釈が生まれた。この量子力学の喉に刺さった骨のような定理「不確定性原理」を発見したのが、ハイゼンベルグだ。

ところで、僕の本棚には若いころ読んだハイゼンベルグの色あせた「部分と全体」が残ってる。難しい理論は分からなかったが、量子力学の黎明期の物語が面白かったのだ。

驚くべきことに、昨日、この不確定性原理の破れを証明する実験に日本人が成功したとの報道があった。もともと、名大の小澤教授が理論的に予測していたとのこと。ニュースでは、新しい測定技術や解読不可能な量子暗号の開発などへの道が開けるのではないかと報道されていたが、なにより量子力学のひとつの前提が覆ったのだからノーベル賞ものじゃないだろうか。

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