理系の人ってなんだかかっこよくみえますよね。
私はもともと生物や化学が好きなのですが、宇宙や無について考えていたときにミクロの世界に辿り着きました。そこで量子力学を知り、あまりの不思議さにどっぷりハマってしまいました。
物理学を全く知らない女性の前でつい量子力学について熱く語ってしまうことがあります。
その時の反応が意外で、ポカンとするかと思いきやめちゃくちゃ興味をもってくれるんですよ。
たぶん言ってることは何一つ理解してくれてないと思うんですけど、何か不思議で頭良さそうで変態に見えてるんじゃないかと推測してます笑
私は意図していなかったですが、これは新たなナンパ手段に使えるんじゃないかなと笑
でも量子力学って難しくて勉強して何となくわかったとしても、結局人に伝えるのってすごく難しいですよね。
そんな人たちのための、難しいことは排除したシンプルでわかりやすい、人に伝えやすいライトな解説です。
量子力学とは
りんごは木から落ちる、それは万有引力が働いているから。というのはニュートンが発見した力学体系で古典力学とも呼ばれています。
私たちの普段の生活の中でも物に力を加えれば動くというようなことは当たり前のように実感しているでしょう。
私たちが見ているマクロの世界で起こる物質の運動はこの古典力学でほとんど説明ができます。
しかし、私たちの目に見えないミクロの世界では古典力学では説明がつかない現象が数多く起こっているのです。
それを説明するために導きだされた理論が量子力学で、シュレディンガー方程式を元に成り立っています。
※量子とは電子や光子などの極小（ミクロ）物質の総称
ミクロの世界で起こる現象と量子の特徴
・原子が安定している謎から解く量子の特徴
原子構造はよく左図のように表現されて、原子核の周りを特定の軌道で電子（量子）が回っていると考えられていた。
これを古典力学で考えると電子は電磁波エネルギーを放出して動くため、投げたボールはいずれ地面に落ちるように徐々に減速して特定の軌道を保てなくなる。そうすると原子は崩壊してしまう。
しかし、実際には原子は常に安定しているため、量子力学では以下のように考えることで説明ができた。
電子（量子）は波として存在しており、且つ確率的に分布している。
無理やり図にすると右図のような感じだろうか。電子は一つの粒ではなくて、波のように存在していて、尚且つ実態があるわけではなく確率で存在しているということなのだ。
そこにあるかもしれないしないかもしれないという存在なのだ。マクロの世界しか見えていない私たちには非常に不思議だがミクロの世界ではそういうことになっている。
上記のようなことから、電子（量子）は位置と運動量が同時に確定することはないということになっている。位置がわかる場合はそれがどう動いているのかわからない、逆に運動量がわかっている場合はそれがどこにあるかわからないというような関係性となる。
ここまでで量子は波であると説明したが、実は粒と波両方の性質があることがわかっている。これは粒子と波動の二重性と言われ、様々な実験で明らかになっている。その一つの実験で二重スリット実験という有名な実験があり、これらの特徴を知る上で非常に面白い内容なので次回はこの実験について解説していきたいと思う。
量子力学について簡単にそれっぽく説明するなら
ライトに説明するならこんなところで十分ではないでしょうか。今回は端折ってしまっている部分や他にも面白い法則や実験など沢山あります。
今後、別記事で詳しい解説や深堀などしていこうかなと思います。
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