量子力学の実在解釈の問題点について

質問

私は石頭で有名であり、最近は、石頭を通りこして「鉄頭」と言われております。
そんな私が、一番納得できないのは量子力学の確率解釈であり、感覚的に絶対に受け
入れることができません。

私は、波動関数の描像はアインシュタイン、シュレーディンガー博士らが唱えた「波動関数の2乗は、物質波の密度」のような気がしますし、彼らと同じように「電子の軌跡が存在する」という実在解釈を信じたいです。

この「波動関数の2乗は物質波の密度」だという解釈の問題点は、何であるのか？
教えてください。

回答No.5

grothendieck · ベストアンサー

波動関数の超光速の収縮で困るのはむしろコペンハーゲン解釈の方です。アインシュタインらの考えでは粒子は観測される前からそこにあるので何も超光速で収縮する必要はないのです。コペンハーゲン解釈では波動関数が瞬間的に収縮するのでEPRのパラドックスのようなことが起こるのです。粒子の古典的な軌道があると考えると困るのは干渉の問題です。
下図のように衝立に２個のスリットを開け、左方から粒子を入射させると粒子は自分自身と干渉してスクリーン上に干渉縞ができることは良く知られています。
　　　　　　　　衝立　　　　　　　　スクリーン
　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｜
　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　｜
　粒子　　　　　｜　　　　　　　　　　｜
　　→　　　　　 ｜　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｜
　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　｜
粒子が確定した軌道を持ち、どちらかのスリットを通るとすると、なぜ干渉じまができるのかということになります。実はこの実験は粒子が確定した軌道を持つとしても説明できないことはないそうです。しかし多くの実験を統一した簡単な考えで説明するには常識とは反するようでも古典的な考えは放棄する必要があるようです。

お礼

お返事ありがとうございます。

粒子の古典的な軌道があると考えると困るのは干渉の問題ですね。しかし、この問題は、なんとか乗り越えられそうな気もします。ありがとうございました。

回答No.4

nabla

下記URLを参考にどうぞ。

参考URL：

http://homepage2.nifty.com/eman/quantum/normalize.html

お礼

お返事ありがとうございます。

確率解釈の参考になりました。

回答No.3

mmky

追伸まで
[しかし、これは、一般的な考え方なのでしょうか？]

残念ながら異端です。oshiete-naさんが考えるように量子論には幾多の不思議なものが存在します。光子や電子の振る舞いと記述にもありますね。光子や電子の振る舞いに多面性があるのは公知の事実ですがこれ自体がどこから来るものかを説明する理論はまだないのです。というよりか基本粒子として止めそれ以上考えてこなかったのが理論物理学の歴史ではないでしょうか。原子核の構造はいろいろ研究されていますが２０００分の１程度の電子の構造まではということなんですね。例えば原子核を地球と見立てると２０００分の１の電子の大きさというのはかなり大きいものですね。こういう風に小さいと取るか大きいと取るかが境目なんでしょうね。大きいと考えれば相対論的時空さえも適用できますからね。電子や光子はまだまだでかい、もっともっとちいさいのがたくさんいるはず、そういう見方なんです。だから参考程度ということです。

お礼

お返事ありがとうございます。

やはり特殊な考え方のようですね。しかし、参考になりました。

回答No.2

mmky

「電子の軌跡が存在する」
について参考程度に、
電子の存在時空が４次元以降をも含むのであれば、それをどのように３次元的に表現すべきかという問題がでます。
３次元時空と４次元時空の境界では、物質は波の形でしか見えない存在ですし、３次元時空に固定化すれば物質のように見えます。そこで、この境界領域での振る舞いを表現する方法の一つとして確率的表現があるように思います。軌跡の問題は、４次元以降の視点で観測すれば軌跡の存在は明白でしょう。しかし、３次元に固定化した視点からの観測では、やはり確率的にしか想定できないように思います。そのように理解するこのごろです。

補足

お返事ありがとうございます。

非常に、おもしろい、興味のあるご回答です。

私の考えと、イコールです。

しかし、これは、一般的な考え方なのでしょうか？

この考え方が記載された参考になる本等がございましたら

教えてください。

回答No.1

nabla

波動関数の収束ではないでしょうか？

もし電子が観測前は雲状に分布しているのに、観測の瞬間に１点になるとすれば光速を越えて実際に電子が移動することになりませんか？
その辺に問題がある気がします。

補足

この問題は、実在解釈はどうかわかりませんが、確率解釈での問題ではないでしょうか？