「シュレーディンガーの猫」

【概要】

シュレーディンガーの猫とは、物理学者のエルヴィン・シュレーディンガーが提唱した量子論に関する思考実験の名称である。シュレディンガーの猫とも言われる。





【思考実験】

蓋のある箱を用意して、この中に猫を一匹入れる。

箱の中には猫の他に、放射性物質のラジウムを一定量と、放射線量計測器を1台、毒ガスの発生装置を1台入れておく。

箱の中にあるラジウムがアルファ粒子を出すと、これを放射線量計測器が感知し、その先についた毒ガスの発生装置が作動。毒ガスを吸った猫は死ぬ。

しかし、ラジウムからアルファ粒子が出なければ、毒ガスの発生装置は作動しない。猫は生き残る。一定時間経過後、果たして猫は生きているか死んでいるか。


猫の生死はアルファ粒子が出たかどうかのみにより決定すると仮定。そして、アルファ粒子は原子核のアルファ崩壊※にともなって放出される。このとき、箱に入れたラジウムが1時間以内にアルファ崩壊してアルファ粒子が放出される確率は50%だとする。この箱の蓋を閉めてから1時間後に蓋を開けて観測したとき、猫が生きている確率は50%、死んでいる確率も50%である。したがって、この猫は、生きている状態と死んでいる状態が1:1で重なりあっていると解釈しなければならない。


※アルファ崩壊は不安定な原子核(放射性同位体)が様々な相互作用によって状態を変化させる現象である。不安定核は、陽子と中性子のどちらかが過剰で、短命な核種。時間内にラジウムがアルファ粒子を出すかどうかは確率のみが計算できる。この思考実験においては放射線が時間内に出るか出ないかわからない状況の例である。

シュレーディンガーの猫は観測者が確認するまで(観測者にとって)、「生きている猫」と「死んでいる猫」の重ね合わせの状態にある。観測者が観測する過程で(観測者にとって)、猫の状態はどちらか一方に定まる。





【その他】

有名な思考実験の一つ。





【考察】

確認しなければ複数の未来が存在するという例えとして使われる場合がある。
例えば
宝くじを買って、当選結果を確認するまで当選した自分と外れた自分が存在する。
などの不確定のものを指す。


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