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Re[12]: ファンタジー
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□投稿者/ SumioBaBa -(2025/04/26(Sat) 04:14:46)
| パニチェさんへ
量子力学について、2つ質問が有ります。
①
放射性元素がβ崩壊して1個の電子を放出する時、「未崩壊」からどうやって「崩壊済」へ移るのか？
②
崩壊したかどうかをずっと観測し続けると、「未崩壊」のまま「崩壊済」に移れなくなるという「量子ゼノン効果」は、どうして起きるのか？
①についてのSumioBabaの答は、「「未崩壊」と「崩壊済」との間に、a「1個の電子が発生していない状態」＋b「1個の電子が発生している状態」(a≠0、b≠0)…※という重ね合わせ状態を通過する」です。
②についてのSumioBabaの答は、「ずっと観測し続けると、※という重ね合わせ状態になるのが妨害されるため」です。
パニチェさんは、「※という重ね合わせ状態は量子力学では有り得ない」と主張されているのでしょう？ では、①と②にはどう答えるのでしょうか？
参考までに、「量子ゼノン効果」についてのSumioBabaの説明を、No42772から再掲します。
量子ゼノン効果
「量子ゼノン効果」と呼ばれる不思議な現象が有ります。例えば1個の放射性元素がβ崩壊を起こすと、1個の電子を放出します。従って、電子の発生を観測し、電子が検出されなければ「未崩壊」、電子が検出されれば「崩壊済」と判断できます。
初期状態としてt＝0で「未崩壊」からスタートします。しばらく電子を観測せずにいると、
「未崩壊」→a「未崩壊」＋b「崩壊済」(a≠0、b≠0)
と変化し、「未崩壊」と「崩壊済」とが重ね合わせの状態になります。b≠0です。ここでどちらなのかを観測すると、「未崩壊」である確率がaの2乗、「崩壊済」である確率がbの2乗ですから、観測結果が「崩壊済」になる可能性が出てきます。
半減期をTとし、t＝Tに初めて観測すると、「崩壊済」である確率は1/2です。t＝2Tに初めて観測すると、「崩壊済」である確率は3/4です。t＝3Tに初めて観測すると、「崩壊済」である確率は7/8です。…。「未崩壊」の方が半分半分…に減っており、だから「半減期」と呼びます。
初期状態はt＝0で「未崩壊」(a＝1、b＝0)です。そこで、電子が発生したか否かをずっと連続的に観測し続けるとどうなるか？ 「未崩壊」(a＝1、b＝0)のまま固定され、b≠0になれないのです。だから、t＝T、t＝10T、t＝100T、…といくら時間がたっても、「未崩壊」のままで、「崩壊済」に達することができません。これが「量子ゼノン効果」です。
「崩壊済」に達するためには、電子が発生したか否かをしばらく観測せず、a「未崩壊」＋b「崩壊済」(a≠0、b≠0)という重ね合わせの状態、つまりb≠0になる必要が有ります。「未崩壊」は電子が発生していない状態です。「崩壊済」は電子が発生している状態です。それゆえこれは、a「1個の電子が発生していない状態」＋b「1個の電子が発生している状態」(a≠0、b≠0)です。
つまり、「1個の電子が発生していない状態」と「1個の電子が発生している状態」とは、観測していない時には重ね合わせになれるし、なれて初めて「未崩壊」が「崩壊済」に変われる、ということです。
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