人間が作り出す完璧な実験観察環境について（量子力学）

質問

量子力学は実験観察の結果が根底にあると思います
しかし人間は外部から全く影響を受けない環境（電子顕微鏡など）作り出す事が出来るのでしょうか？

研究上には様々な鉄製品があります（机、柱、車…）
それらは磁界、（空間）に影響を与えていると思います
車が近くの道を通過するだけで電子顕微鏡内に影響を与える可能性があるのではないでしょうか？
廊下を人が歩いても振動が伝わります
隣の部屋で人が会話をしても空気は振動するはずです

月の重力も太陽からの距離もその他の惑星からの位置関係も
影響に繋がる可能性がありそうです

人間は完璧に隔離された実験環境を作り出せるのですか？
そう思い込んでいるだけなのではないのでしょうか？
もし可能ならロックコンサートの真ん中で生ライブを楽しみながら正確な実験観察が出来る事になります（電子の観察）
1920年代（量子力学誕生期）それほどの技術が人類にあったとは思えません
そして今現在もあるとは思えません
量子力学の常識は信じるに値すると言えるのでしょうか？

回答No.5

naniwacchi

#3です。

＞＞物理学では、2ケタ以下の誤差(100分の1以下の誤差)は、ゼロとみなして考えることが多いです。
＞皆さんの仕事の立場を考えるとそれが正しい選択なのでしょうね
ただ、やみくもに近似をとるわけではなく、きちんと論じた上でのことですので。
そうでないと、「都合が悪いから近似」ってことにもなりかねませんよね。

＞やはり私自身が物理に過剰な期待を求めている事が問題のような気がしてきました
いいえ、あなたが求めている「期待」は、みんなの理想ですよ。
ただ、物理学という学問は「現実の世界で起こっていることを説明する」ことで、その正しさが示されます。
現実を説明するために、適度な近似を用いて説明することもあるわけです。
コンピュータシミュレーションなんかは、近似のかたまりです。

みなさんが否定的な回答をされるのは、もともとの質問が否定的なので、そのような回答になっているだけだと思いますよ。
みなさんは「いえいえ、単にそうじゃないですよ」と伝えたいのです。

疑問をもつことは非常に大切です。
ただし、考えている学問や世界ではその「常識」となるものが違ってくることもあります。
そのような「違い」も理解できる（受け入れられる）ようにもしておくとよいでしょう。

回答No.4

noname#175206

完ぺきな実験環境は必要ないからいいんですよ。必要に応じた精度があり、その誤差をきちんと科学できればいいのです。量子力学に限らず、全ての自然科学はそうです。だから、アインシュタインは水棲の近日点移動や太陽表面の光の曲がり具合の観測に満足し、一方EPRパラドクスが解決されても、文句は言えなかったのです。
　しかし、考え方としては面白いと思いますよ。どうやっても遮断できない相互作用としては万有引力があります。量子力学では観測による収縮について解釈がさまざまですが、ペンローズなどは万有引力で客観的な収縮が起こるのではないかと考えています。シュレディンガーが考えた、まったく観測できない猫（あるいは確率的に分裂する素粒子）というものはないと考えるわけですね。

補足

量子力学のへんてこな理論（解釈）が公然と幅を利かせている事に不満を感じます
そんな理論よりも「分からない」と言う答を尊重して欲しいです
（猫のパラドックスの解釈）
なんだか誤魔化されている気がして好きになれません

私は学者達が「夢」を見させてくれる物理を語る事を希望します
非常識な考えに「面白い」と言ってくれたcozycube1のように
夢も伝えて欲しいです

ご意見ありがとうございました
引き続き考えたいと思います

回答No.3

naniwacchi

こんにちわ。

確かに書かれているとおり「厳密さ」を追求すると、
きりがありませんし、逆にそのような誤差は排除しきれません。
ただ幸いというか、物理学はある種「近似」の上に成り立っている学問だと言えます。

量子力学的な効果で具体例を挙げると、カシミール効果があります。
非常にせまいすき間を開けた 2枚の平行金属板が互いに引き合うという現象です。
この効果自体は、電磁場のゼロ点振動により生じるものです。
しかし単純に考えれば、万有引力による引力も働いているはずです。
でも、カシミール効果による引力の方がはるかに大きいので、効果を確かめることができました。
（それでも実際に確認できるまでには、相当の苦労と時間を要したようですが

物理学では、2ケタ以下の誤差(100分の1以下の誤差)は、ゼロとみなして考えることが多いです。
ですので、無理やり完璧な実験環境を作ろうとはしていないと思います。
ただ、その要求される精度がどんどん高くなっているので、設備も大きくなる。
といった傾向があるようには思います。

ご質問の答えになっていないかもしれませんが、ご参考になれば幸いです。

補足

＞物理学では、2ケタ以下の誤差(100分の1以下の誤差)は、ゼロとみなして考えることが多いです。

個人的に悲しく思います
学者や研究者は素人が見落とすような小さな数字を大切にする人たちだと思い込んでいました。夢見る少年ですいません
皆さんの仕事の立場を考えるとそれが正しい選択なのでしょうね

やはり私自身が物理に過剰な期待を求めている事が問題のような気がしてきました

ご意見ありがとうございました
引き続き考えたいと思います

回答No.2

雪中庵（@psytex）

量子力学は、実験の結果発見されたというよりも、“必要”に
迫られて見出されたのです。
前の方の触れておられる光電効果もそうですが、そもそも
エネルギーが不連続（量子～確率葉道）でなければ、原子の中の
電子は特定の軌道ではなく、どんどんエネルギーを放出しながら、
原子核に向かって落ち込んでしまいます。
量子力学が間違っていれば（＆それに代わるものがなければ）、
この世界は一瞬で崩壊してしまうのです。

補足

＞量子力学が間違っていれば（＆それに代わるものがなければ）、

ちょっと天邪鬼な感想になりますが…
量子力学で謎や説明出来ない事があるのなら
量子力学が正しいとは言い切れない
と私は考えます

量子力学の全てを否定する気はありませんが
一部受け入れ難い考えがあります
（観測していない時はあるのかないのか不明、観測すると現れる）

物理に夢を求めるのか？実用を求めるのか？という問いになりそうです

ご意見ありがとうございました
引き続き考えてみたいと思います

回答No.1

noname#160321

>量子力学は実験観察の結果が根底にあると思います
おっしゃる通りです。
>人間は外部から全く影響を受けない環境（電子顕微鏡など）作り出す事が出来るのでしょうか？
量子力学にそんな精密な実験環境は必要ありません。
御質問者様はなぜか「振動」などの「物差し」にご執心のようですが、アルバート・アインシュタインが「奇跡の年」に「不本意ながら」築いてしまった量子力学の基礎は、光電子効果です。
様々な波長の光を当てたとき、物質から飛び出してくる電子のエネルギーの値は連続でなく、段階的なものです。
正確な波長の光を作るのはかなりいい加減な装置でも出来ますし、飛び出してくる電子のエネルギーの差の差もかなり大きいので「物差し」がかなりいい加減でも充分「再現性」があります。
月の重力なんか全然気にしなくても良いのです。
ロックコンサートの真ん中ではさすがに誤差が大きくなりますが、測定回数を増やせば統計的な処理で「不可避」な「差異」を読み取ることが出来ます。
なお、電子顕微鏡にご執心のようですが、量子論は電子顕微鏡が無ければ崩れるようなヤワな代物ではありません。

お礼

ご意見ありがとうございました
引き続き考えたいと思います

補足

＞測定回数を増やせば統計的な処理で「不可避」な「差異」を読み取ることが出来ます。

実用的であれば良いと言う物理は私が求めている「物理」とはずれている気がします
その考えは理解できますが「夢」が感じられません

私自身が物理とどう向き合うかが問題のようです（観測問題）