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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。


●質問者: FREEz
●カテゴリ:学習・教育 科学・統計資料
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 2/2件

▽最新の回答へ

1 ● grape2
●100ポイント


(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。


FREEzさんのコメント
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、、

2 ● jun0000
●100ポイント

>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。


FREEzさんのコメント
回答ありがとうございます。補足書きました。 このために量子の理解が大変ですね、、観測の理解も別に説明して頂いて助かります。 これを数式で理解しようとする、そっちの専門は大変ですね。 むしろ数式を現実で理解しようとさせるために例えたのでこうなったのでしょうか。 絶対に数式では理解できない、、、w

jun0000さんのコメント
>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。 よく間違って広まっていることですが、シュレディンガーは猫の思考実験で量子力学を批判していたわけではないです。 シュレディンガーが量子力学を記述するシュレーディンガー方程式を発表したのは1926年、シュレディンガーの猫の思考実験を発表したのは9年後の1935年です。 思考実験発表時は量子力学は正しいものとされ、細部の詰めが行われている段階です。 なぜこのような思考実験を発表したかというと、当時は量子力学で用いられる概念、特に観測の概念があいまいでした。 ノイマンとウィグナーという研究者は観測とは観測結果が観測者の意識に到達することだと主張していました。 これに対する反論としてシュレディンガーが発表したのが猫の思考実験です。 ノイマンとウィグナーの考えによると、観測者の意識に到達するまでは波動関数は収束していませんから猫は生きている状態と死んでいる状態の重ね合わせとして存在しています。 こんな猫の重ね合わせなどは存在しないから、ノイマンとウィグナーの主張は間違っているということです。 現在の理解だと、観測とは他の物体との相互作用という理解なので放射性物質から放出された粒子をガイガーカウンターが検出した時点で観測したとなります。 それ以後は重ね合わせは生じていないので猫の重ね合わせというのは存在していないとなります。

FREEzさんのコメント
あれ、つまりこの猫に関する実験そのものが重要なのではなく、相手の理論が間違っているものの例えで上げたわけで、しかも量子力学の上でどう考えるかを議論しているだけなのかな。 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、それでも猫が生きていると死んでいるなんてのは存在しない、ていうことでしょうか、、 観測、という時点を言いたかっただけなんだろうか。 ・・郵便物をポストに投函したらお届けしました、いやいやちゃんと手元に届くまでが、、とかみたいなものかな。 他でも例えられるのをこの猫のこの例だから、混乱してしまったのでしょうか。

jun0000さんのコメント
>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、それでも猫が生きていると死んでいるなんてのは存在しない、ていうことでしょうか、、 例示したシュレディンガーは猫が生きている状態と死んでいる状態の重ね合わせは存在しないと主張しています。 >観測、という時点を言いたかっただけなんだろうか。 「観測」つまり、どの時点で波動関数が収束するかですね。 観測とは一般的な意味で観察している、測定しているという意味ではなく、波動関数の収束をもって「観測」と呼んでいることを注意しないといけないです。

jun0000さんのコメント
>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。

FREEzさんのコメント
つまり、何度考えても猫は関係ないわけですね、、、

質問者から

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、、、


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