1個の電子を的に当てることはできますか？

質問

電子の位置は、不確定性原理とかで、確率的にしか決まらないと聞きましたが、もし、そうだとすると、ある1個の電子を捕まえて、（鉄砲玉のように）定めた的に正確に当てるというようなことは不可能なのでしょうか？

回答No.12

tomoki356 · ベストアンサー

実体について。

○○のように仮定したら、今まで知られていた全ての現象が説明できる。また、その仮定のもとにコレコレということが起こるはずだと言う予言が出来、実際にその予言が実現すると確かめられた時、そのような仮定は物理的「実体」です。

レンガの内側は、決して見ることが出来ません（なぜなら、見ようとしてレンガを砕くと、それは最早「内側」ではなく、表面ですから。）が、内部があると仮定すれば、レンガをつつくといい音がしたり、熱伝導率がもっともらしい値をとったり、いろいろなレンガの特性を説明できます。「電子」は「レンガの内側」のようなものです。

補足

ご回答ありがとうございました。

済みません。私の使った「実体」という言葉が適切でなかったようです。「物質」と言うべきでした。

物理学では、以下のものは、「物質」と考えられているのでしょうか、それとも「現象」と考えられているのでしょうか？

(1)電界、磁界
(2)電磁波
(3)光
(4)重力

もし、これらが、「物質」ではなく、「現象」と考えられているのであれば、「電子」も「物質」ではなく「現象」のように思えるのですが、そう考えてよいでしょうか？

回答No.3

moritan2

#2の方は不確定性原理を誤解しておられますね。１個の電子でも当たれば検出できる装置は作成可能です。不確定というのは装置に当たるかどうかであって、当たるかどうかはどんなに厳密に装置を作っても確率でしか決まらないということです。電子が当たったかどうかは普通に観測できます。

補足

ご回答ありがとうございました。

＞当たるかどうかはどんなに厳密に装置を作っても確率でしか決まらないということです。

これは、実験技術の未熟さによるのではなく、原理的に、電子というものは、１００％確実に位置をコントロールすることは不可能だと考えて良いですか？

また、一旦、電子が当たった場合は、どこに当たったかは、正確に観測できるのでしょうか？この場合の正確にというのは、電子の中心と言うものがあると仮定して、その中心の位置がという意味ですが。

回答No.2

Willyt

このご質問は実は意味がないのです。不確定性原理が効くほどのミクロの世界になると、当たったか当たらなかったかを観測することができないのですから、判定のしようがないのです。

補足

ご回答ありがとうございました。

＞当たったか当たらなかったかを観測することができない....

専門家でないので、変な質問かもしれませんが、「観測する事ができない」ということは、そもそも、電子は、その位置を観測できないという意味ですか？　もし、そうだとすると、位置を確認できないものの存在をどうやって認識できたのでしょうか？

回答No.1

metzner

こんばんは。不確定性原理はだいたい
(位置の不確定さ)*(運動量の不確定さ)>10^-34 Js
ですよね。1Jsという大きさは日常スケールです。
1N*1m*1sで実現できますからね(1Nはだいたい重力加速度を10m/s*sとすると100gwです)。不確定性原理の不確定さ
は10^-34 Jsです!したがって不確定性原理
が効いてくるのは日常スケールからすごく離れたスケールということになります。だから的の大きさがどんな感じかわからないと答えようがないように思います。
一つの電子ではないけれどブラウン管では電子を決められた的に日常スケールで正確に当てているのではないでしょうか?

補足

ご回答ありがとうございました。

＞だから的の大きさがどんな感じかわからないと答えようがないように思います。

専門家でないので、間違っているかも知れませんが、ニュートン力学の場合は、原理的には、的の大きさに関係なく、１００％正確に、弾丸を的の中心に当てることができるんですよね。同様な意味で、電子の場合は、１００％完全に位置を指定することが原理的にできるのか、できないのかを知りたいです。