どことなくなんとなく

研究の息抜きに綴る適当な文章

シュレーディンガーの猫

自分の得意分野ではないので、理解は違ってるかもしれません。

量子力学においては、「状態は確率でしか表現されえず、むしろ様々な状態の重ね合わせである」とされます。

しかし、この考えは通常の常識とはパラドキシカルに聞こえるということを、エルヴィン・シュレーディンガーは以下のような「箱の中の猫」の思考実験を用いて示しました。(以下はほぼWikipediaからの引用です)

まず、フタのある箱を用意する。この中に猫を一匹入れる。箱の中には他に、放射性物質ラジウム、粒子検出器、さらに青酸ガスの発生装置も入れておく。

もし箱の中にあるラジウムがアルファ粒子を出すと、これを検出器が感知し、その先についた青酸ガスの発生装置が作動し、猫は死ぬ。

しかし、アルファ粒子が出なければ検出器は作動せず、猫は生き残る。

この実験においてラジウムがアルファ粒子を出すかどうかは完全に確率の問題であり、これが仮に一時間に50%であった場合、一時間後、猫は生きているのだろうか、死んでいるのだろうか。

通常、我々は箱の中に猫がいても、それが死んでいるか生きているかを言うことができる。確かに確率を用いて記述することもあるが、原理的には猫の状態は死か生かの二通りしかない。

量子力学では観測前の猫の状態は原理的に生と死の重ね合わせの状態であり、状態はシュレーディンガー方程式に従って決定論的に変化する。

つまり、箱の中の猫は完全に死んでいる状態と完全に生きている状態が重なり合っているという奇妙な状態が続いていると考える。

しかし、観測結果は、常に生きている猫と死んでいる猫のどちらか一方である。

えーと、つまり、ゾンビ猫はフタを開けた瞬間に生き猫と死に猫のどっちかになる、ということ?

ゾンビ猫を見ることはできないのか…。

まあ、開けてもゾンビ猫のままだったら怖いしね。