シュレディンガーの猫 に関して聞きたいです。

文系理系問わずとりあえずわかりやすくしてほしいのだが、よくわからない、、、
検索でいろいろ出てくるところを大量に読み込むくらいはやっていますw

これって、
猫が生きているか死んでいるか仮定で話して小難しくしても意味がないんじゃないの?
結局生きているか死んでいるかどちらかであり、それを知らないだけなんだから。
「箱を開けたら~なる」て説明も今一ピンとこないというか、開けて実際見たらどっちかわかるだけで、開ける前と変わらないだろ、、と思うのだが、、、
他の何かをわかりやすくするためにモノの例えで使っているだけなんでしょうか。

回答の条件
  • 1人5回まで
  • 登録:2016/01/16 15:52:21
  • 終了:2016/02/15 15:55:03

回答(2件)

id:grape2 No.1

grape2回答回数20ベストアンサー獲得回数22016/01/17 04:22:15

ポイント100pt

 
(私は、シロウトなので、かなりイイカゲンですが)
たぶん、私はFREEzさんに同感、という立場かと思います。
 
状態の重なり合い → 観測時に重なり合いが収束、
という解釈ですが。
 
ネコの話で言えば、状態の重なり合いが収束するのは、
ガイガーカウンターがアルファ粒子を感知した時点と思います。
 
つまり、いわゆる「観測」は、この時点だけ、と思っています。
この事象の後(もしくは前)、ネコの入った箱を開けるのは、
人間の都合であって、「観測」とは関係ないです(と思います)
 
wikipediaでは、以下のように書かれています。
 
「(箱を開ける前は)
 この猫は、生きている状態と死んでいる状態が、
 1対1で、重なりあっていると解釈しなければならない」
 
「(コペンハーゲン派の解釈は)
 観測者が箱を開けて観測を行った瞬間、
 その猫の状態群が一つの状態に
 収束する(波動関数の収縮)、というもの」
 
このwikiの表現については、
「生と死、それぞれの確率が50%ずつで、
 それは、箱を開けるまでは『絶対に』わからない」
ということを、量子っぽい言い方で、言い換えをしているだけ、
と解釈しています。
 
(実際、この場合のネコの生死の確率は、
 量子を記述する式と同じ式で記述できるハズですから、
 学者さんがそういう量子っぽい表現をするのも、
 別に変ではないと思っています)
 
再びwikipediaより。
「(箱の中で猫は、生と死が重ね合った状態になってるとのことだが、
  これは、「観測の有無に関係なく、巨視的なネコは、生死のいずれかである」という)
 ”状態見分けの原理”と矛盾し、現実と照らし合わせて受け入れがたい」
 
これについては、「波動関数で記述される量子の影響下にあるネコの状態は、
波動関数で記述するしかない」として、
「特殊なケースなんで、すみませんが、受け入れて下さい」という感じです。
 

id:FREEz

回答ありがとうございます。補足書きました。
量子力学という専門の箱から飛び出して、それが専門外にはわかりづらいのでしょうか、、
量子力学のみに限る例えなのでしょうか。
量子に限るなら他で例えることはできないが、他で例えるとどうなんだろうなぁ、、

2016/01/18 23:50:27
id:jun0000 No.2

jun0000回答回数1ベストアンサー獲得回数02016/01/18 20:31:29

ポイント100pt

>結局生きているか死んでいるかどちらかであり、それを知らないだけなんだから。
猫の状態を量子力学での状態として考えているなら、この点の理解が誤っています。
量子力学での状態の重ね合わせというのは、どちらかの状態であって、どちらの状態であるかわからない状態とは異なります。
このことは、ヤングの実験を光の代わりに電子1個とした実験で確かめられます。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8C%E9%87%8D%E3%82%B9%E3%83%AA%E3%83%83%E3%83%88%E5%AE%9F%E9%A8%93
古典力学の理解では、どちらかのスリットを通った状態の電子がスクリーンに当たるので電子によって感光した像は二本線となるはずです。
実際には電子は1個であるにもかかわらず、干渉縞ができています。
なぜこうなるかというと、電子が一方のスリットを通過した状態ともう一方のスリットを通過した状態の重なり合いとしてスクリーンに到達しているからです。

しかし、現実には猫が生きているか、死んでいるかのどちらかでそれを知らないだけです。
なぜそうなるかというと、波動関数の収縮する「観測」とは一般的に使われる意味での観測ではなく、他の物体との相互作用のことを指しているからです。
現実には、猫はもちろん実験器具に至るまで電子と比べて大きな物体は常に相互作用を受けて一つの状態に収束しています。
結果、常に猫は一つの状態に収束してしまい、猫が生きている状態と死んでいる状態の重ね合わせというのは実際には観察できません。

他4件のコメントを見る
id:jun0000

>つまり、量子力学の概念をわかりやすく考えればこうだけど、

加えていうと、この例示は量子力学をわかりやすく説明するために用いられたものではありません。
あくまで、観測とは何かを分析するために用いられただけです。
むしろ、この例示では量子力学の考え方がわかりにくくなると思います。

2016/01/20 08:04:02
id:FREEz

つまり、何度考えても猫は関係ないわけですね、、、

2016/01/20 17:33:08
id:FREEz

質問者から

FREEz2016/01/19 03:47:46

例として、エサを与えない場合と被曝させる場合があるんですが、この違いはなんでしょうね。例えた人が違うのかな。

どうも、シュレディンガーが本当に言いたかったことに対して、モノの例えとして使った例としては微妙に間違えたんじゃないかとか思えてきたんですが。
わかりにくい量子という物体の特性をわかりやすく身近な例で例えて、より誤解を生んだ例ってことですかね。
逆にそういう風に明言しておいてくれれば「量子の理解に限ると」わかりやすいんですが。
もしくは理系では自然に対する万能な法則のひとつなのでしょうか、、
量子の特性とはいえ、これがこのネコの条件にも言えてるなら論理的に考えて我々の日常でも全く同じわけだが、、当てはまってるのか?

粒子性(物質の性質)と波動性(状態の性質)を併せ持つ、このような特殊な存在を、 普通の物質と区別するため、「量子」(quantum) と呼びます。

特殊な存在、普通の物質と違うて、言ってるじゃん、、、と思うのですが、、、w
量子力学の専門外には、違う畑って思っていいのでしょうか。
他にも当てはまると勘違いしてるからわからないのかなと思ったので、、、

  • id:takejin
    量子の振る舞いが確率的にしか言えないというのなら、その振る舞いを目に見えるようにしてみたら、こんな実験系だろう?
    だから、君たちの言っていることは、普通で考えたら変なことなんだよ。
    と、シュレジンガーは言いたかったんですよ。猫が確率的に生きているか死んでいるかが重なることなんてないだろう?と。

    しかし、この実験系が示している「観測前の状態は、観測という行為によって規定されてしまい、観測前の状態を把握することは不可能」という量子の状態を示してしまうことになり、反論が後押しになってしまったという例ですね。
  • id:grape2
     
    「電子を1個ずつ、二重スリットに通す実験」(外村彰)
     
    https://www.youtube.com/watch?v=jvO0P5-SMxk
    https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8C%E9%87%8D%E3%82%B9%E3%83%AA%E3%83%83%E3%83%88%E5%AE%9F%E9%A8%93
     
    jun0000さんの回答を見て、ネットを探したら動画がありました。
    非常にキレイで、とても素晴らしいです。
     
    (ただし、外村彰さんの二重スリット実験の、リアルな動画なのか、
     計算で算出したシミュレーションの動画なのかは、よくわかりません。
     ご存じの方がいれば、どちらなのかを書いて下さいますと、嬉しいですね)
     
  • id:deep_one
    シュレディンガーは『そんなわけの分からない事はないだろ』と言うつもりだったはず。

    観測をしているのは検出器、という意見に同意するなぁ。

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