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単スリット干渉のふしぎ、光量子の否定
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/kannsyou/tannsuritto.html に単スリット干渉の原理があります。 記事によると単スリットに単色光を充てるとスクリーンに波長λ間隔の干渉縞模様が明暗になって現れるそうです。 Ｚ軸方向が単色光の入射方向として、光は直進する性質なので、正面のｚ軸上にしか届かないはずです。しかし、単スリットを通した光のスクリーンを見ればたとえば直交座標のｘ軸方向に縞が発生していることになります。 スクリーン上の明暗には、ｘ軸方向の位置の明点に新たな光源を生み出しているという見方ができます。 この見方では、単スリットがスクリーンの１軸ｘ軸上に、λの間隔で光源が数を増やし所在箇所が広がったわけです。そこで３つの質問です。 問１． 進行方向Ｚ軸に直交の２軸ｘ、ｙに同時に広がる現象はありませんか。 問２． 光量を減少し数光子以下にしたときスクリーンに映る姿はどのような姿でしょうか。 問３． この現象は量子力学の量子説を否定する実証の現象ではありませんか。（シュレディンガーの主張する波動説が実証された現象と考えます。） 問３の補足（これをみてわたしは光が、光子ではなく、波動であると確信しました。そして光子がもし量子であるというなら、量子確率の決定の瞬間、いつ決めるか、時期にとても疑問を持ちました。疑問というより光が光子という量子であることを否定しなければならないと知ったのです。 量子は作用を受けた瞬間に、サイコロを振ると私は考えています。物理学科学生と物理学会主流派も私に同じ考え方と思います。 しかしこの論理に単スリットの干渉現象は明確に反しています。 単スリットの光量子は放射源を出る瞬間に賽を振っています。光子は単純に直線に飛行するとき、その確率は放射の瞬間から変化していないはずです。 そして単スリットの穴を通る時、直進は続き、真っ直ぐ飛ぶのですから作用を受けていません。したがって確率は放射の時点から変わっていないはずです。2度目の賽は振られていないのです。 ところが単スリットは干渉縞をつくります。無ければ干渉しません。通らぬ先に光子放射の時点で単スリットの影響を率先予知して放射時に確率を選んだはずもありません。 光量子は放射されたサイコロをいつどこで振ると思いますか。 私は量子ならば放射された瞬間に定まると考えてきました。 結論として光子は量子であることがこの実験で否定されたのです。単スリットの干渉は光が波動であることを示しています。）
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- 雪中庵（@psytex）
- ベストアンサー率21% (1064/5003)
#1の者です。 ＞問２．光量を減少し数光子以下にしたときスクリーンに映る姿はどのような姿でしょうか。 １個であっても、その存在確率の分布の広がりにおいて、２つの スリットを同時に通り、１個で干渉を起こす＝スクリーン上の 痕跡をたくさん集めていくと干渉縞になるというのは、電子線で 有名な実験です。 ＞問４．確率波の確率分布はいつの時点に定まるのでしょう。 認識された時です。 そもそも、我々が感じている有限な存在性は、原理的実体まで 確定（＝無限不確定に発散する）せずに、対象をいい加減に 捉える事で生じているのは、不確定性原理から明らかです。 ＞問５．ほかに作用があるとお考えですか。 上記４．から、感受表面での量子相互作用。 視覚（光量子そのもの）、聴覚（気体分子の振動＝最外殻 電子の電磁的反発＝量子相互作用）、味覚・嗅覚（感覚 細胞表面分子のファンデルワールス力＝最外殻電子と 原子核の近接作用＝量子相互作用）など、全ての感受は 量子相互作用に還元されます（媒質の違い）。 そもそも全ての素粒子が、超弦＝量子定常波の励起状態と して導かれ得る時、量子相互用以外の作用などあり得ません。
- chie65536（@chie65535）
- ベストアンサー率44% (8802/19961)
単スリット干渉は、量子スピンと量子のスリット断面での反射で説明できる。
お礼
説明してください。
補足
ご回答ありがとうございます。回答２については「量子スピンと量子のスリット断面での反射で説明」の参照記事なり詳しいご説明なりお願いします。 回答者１への補足１に質問したことについてもお考えをいただきたく思います。よろしくお願いします。
- 雪中庵（@psytex）
- ベストアンサー率21% (1064/5003)
この実験は、量子が波動の性質も持っているという事を示した のみで、「全ての素粒子は粒子と波動の両方の性質を持つ」 という量子論的な知見に反したものではありません。 量子の粒子性は、アインシュタインのノーベル賞受賞の 研究である光電効果において、明確に証明されています。
お礼
矛盾が論理の途中にあるのです。すると結論は正しくないし、前提にも問題があると知らねばなりません。
補足
ご回答ありがとうございます。記憶は正しく教科書通り通説通りですが、回答には不足です。 ご記憶を確認しているわけではありません。権威や歴史ではなく、正確にご自身のお考えをお述べください。回答１は現実と全く食い違いますので、お考えとしたら、？？？です。お考えをいただけるでしょうか。特段お持ちで無いなら無理にとは申しません。しかし次のご回答ではお考えだけ頂ければと思います。 たとえば私も量子論で確率波を使います。その確率波の確率分布はいつの時点に定まるのでしょう。わたしは作用のなされたときに定まると考えます。 これをご回答者にお尋ねします。 問４． 確率波の確率分布はいつの時点に定まるのでしょう。 これにお答えをいただきたいのです。 賽を２度振ったりするでしょうか。いつのまにやら確率分布が変わるのでしょうか。 いや、確率は作用の瞬間に定まる、と私は考えます。 作用には、放射、回折、衝突、反射、制動、加速、着弾(制動）の種類以外にありません。 問５． ほかに作用があるとお考えですか。 そして作用は近接力により、他者との相互間に働くのみとします。また直前の作用、直後の作用とは各々の作用が独立しているとします。 ところがこのように考えを進めると、単スリットを抜けて、スクリーンへ直進する光子は、となりあう光子や壁面との間に作用を持ちません。 単スリットを直進する光子には何ら作用が無いのです。 だからスクリーンに届いた光子には放射と着弾の作用しか働いていません。 結論として、確率波の確率分布は放射または着弾の時点に定まるとせざるを得ません。すると通過経路の単スリットとは全く無関係です。 したがって単スリットの干渉現象を説明できないので、量子論は全く破綻して現実の事象に矛盾しています。 一方波動説だけで、波束という粒子性を用いて着弾を説明できるので、波動説だけで量子論の原理のすべては事足ります。ことさら量子と波動の２面性という必要が全くないのです。
お礼
ご説明ありがとうございます。
補足
ご回答３（psytex様#1）の補足です ＞問２．光量を減少し数光子以下にしたときスクリーンに映る・・ご回答 １個で干渉を起こす＝スクリーン上の痕跡をたくさん集めていくと干渉縞になるというのは、電子線で有名な実験です。 そのとおり事実の通りです。この電子線の干渉現象は電子波波動説なら何のわだかまりもなく説明できる現象です。敢えて量子と波動の２面性を持ち出して説明する必要が全くありません。どうでしょうか。 問７ この、なぜに量子性の論理を棄却せずまだ残すか。それが私にはわからないところです。教えていただけるとありがたいです。 ＞問４．確率波の確率分布はいつの時点に定まる？・・ご回答 認識された時です。・・我々が感じている有限な存在性は、原理的実体まで確定せずに、対象をいい加減に捉える事で生じているのは、不確定性原理から明らかです。 「認識された時です」とおっしゃったことが、どちらの意味を持つのかあいまいで判断がつかずご回答者のご意見を私は読み取りあぐねています。 不確定性は位置とエネルギーなどの２種の物理値を同時に高い精度ではとらえられないという狭義の意味以外に、拡張した広義の意味は持ちえないので、「確率分布はいつの時点に定まる？」と全く関係が無いと私は考えます。 問８ 確率を定める時点が不定である原因が不確定性にあった具体的事象の実例、または確率を定める時点が不定である原因がなぜ不確定性と観察にあると考えるのか、お考えを聞かせていただけるとありがたいです。観察は着弾という作用の瞬間に発した信号と私は考えます。 もしサイコロを振る決定の時点が物理作用であるなら、受信部に信号着弾という作用の瞬間のはずと私は考えます。 問９ 「サイコロを振る決定の時点は、受信部に信号着弾という作用の瞬間」とご回答者がおっしゃったと受け止めてよろしいでしょうか。それ以外にお考えがあるならお聞かせ願えるとうれしいです。 ご回答に別の意味があって、もし個人が認識する精神作用から「認識された時です」とするならば、その論理内におかしな部分があります。認識行為と精神作用に意識に確率を振らせる作用があるという変な理屈になります。いっとき物理の偉い先生たちにそういう精神作用を原因とする議論があったとは聞くが物理ではなくオカルト哲学に化してしまう。 たとえば衆人環視の観察で各人が観察したら、いくつも結果が多重に生まれてしまう。一つの結果ならかえって誰の精神が勝ち残ったのか、矛盾し論理が失せてしまう。 問１０ 現代の物理は確率波の確率分布決定の時点「認識された時」を精神作用によると考えるのでしょうか、もしそうなら理由について回答者のお考えを私に理解できるようにお聞かせください。 ＞問５．ほかに作用があるとお考えですか。・・ご回答 上記４．から、感受表面での量子相互作用。 視覚・・聴覚・・全ての感受は量子相互作用に還元されます・・そもそも・・量子相互用以外の作用などあり得ません。 観察とはフィルムであったり電極であったり人間の五感などが受信機となって、受信面から信号を得るという、考えに見受けました。それなら私と同じです。たんてきに言えば「観察」とは「受信面におきる物理(化学)作用」であるということです。 問１１ 「認識された時です」というのは受信面に物理作用があった時という意味でよろしいでしょうか。精神作用の認識の時点に確率が定まったとすると今の物理学には受け入れがたい説ではないでしょうか。それを回答者がおっしゃったのか、判明しませんでした。