2023.12.14

量子力学とシュレディンガーの猫

marugotoyoten

カリフォルニア工科大学のYoutube動画「量子力学とシュレディンガーの猫」について要点と要約をまとめました

３つの要点

要点１
シュレディンガーの猫の実験は、観測されるまでシステムが複数の状態に同時に存在するという量子力学の奇妙な性質を示しています。
要点２
アインシュタインの量子もつれへの不快感はEPR論文につながりましたが、その後の実験は量子もつれの実在性を確認しました。
要点３
ワームホールの概念と量子もつれとの関連性は、量子力学が宇宙の形状や重力の力を決定するということを示唆しています。

要約

シュレディンガーの猫と量子力学
シュレディンガーの猫という有名な思考実験は、エルヴィン・シュレディンガーによって量子力学の奇妙な性質を示すために作られました。量子力学では、観測されるまで、システムは2つの異なる状態の重ね合わせで存在することができます。シュレディンガーの実験では、ガイガーカウンターと毒の入った瓶がある箱の中に猫がいます。量子力学によれば、観測されるまで、猫は生きている状態と死んでいる状態の重ね合わせにある可能性があります。

量子もつれとアインシュタインの不快感
量子力学のもう一つの重要な概念は、アインシュタインが不快に感じた量子もつれです。量子もつれとは、粒子間の相関関係を指し、一つの粒子の状態が他の粒子の状態に依存することを意味します。アインシュタインは、量子もつれのアイデアに挑戦し、隠れた変数の存在を示唆するEPR論文という思考実験を提案しました。しかし、ベルテストとして知られる実験は、量子もつれが実在し、隠れた変数では説明できないことを示しています。

ワームホールと量子もつれ
1935年、アインシュタインとローゼンは別の論文でワームホール、またはアインシュタイン・ローゼン橋の概念を紹介しました。ワームホールは、宇宙の異なる部分をつなぐ、仮想的な時空のショートカットです。現代の物理学者は、ワームホールと量子もつれの間につながりがあると提案しています。彼らは、もし世界が根本的に量子力学的であるならば、時空の曲率や幾何学は量子力学によって説明されるべきだと示唆しています。これは、宇宙の形状や重力の力さえも量子もつれの結果として理解できることを意味します。

量子力学と宇宙の形状
量子力学の理解には、宇宙の形状にも影響を与えるという広範な意味があります。量子力学は時空の幾何学と曲率を決定し、それが重力の力に影響を与えると考えられています。この視点は、ER=EPRという概念によって捉えられており、時空のワームホールを介したつながりは、2つの領域間の量子もつれと見なすことができます。要するに、量子力学は私たちが知る宇宙の形成に重要な役割を果たしています。

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