量子ゆらぎが人間サイズで確認されたニュース 〜テレポートや壁抜けが可能になる?〜

凄いニュースが飛び込んで来ました!
アメリカにある「MIT」(マサチューセッツ工科大学)の研究チームは、人間サイズの物体で「量子ゆらぎ」を検出したそうです。

科学ヲタクなら垂涎ものの発見ですが、一般の方にはなんの事やらの話ですよね。
ですが、これは、今までSFの世界でしかなかった「テレポート」や「壁抜け」が人間サイズでも理論的に可能であることを示唆する結果です。

なんでそんなことになるのか、不思議ですよね?そもそも「量子ゆらぎ」とはなんぞや?というところから解説していこうと思います。

量子ゆらぎとは・・・


宇宙を説明する物理学は現在2つあり、一つは天才アインシュタインが考案した「相対論」、もう一つはほぼ同時代に沢山の物理学者によって構築されたミクロの世界を記述する「量子力学」

その「量子力学」から導かれる一つの現象が「量子ゆらぎ」です。
物質の最小単位である「量子」は、「位置」や「運動の状態」など、複数の情報を同時に確定的に「観察」出来ないとされています。
この説明でも??だと思うので、普段目にしている自動車を例に取って解説します。
現在殆どの自動車にはナビが搭載されていると思います。ナビのディスプレイには、地図上の現在位置がリアルタイムで表示されますよね?これは移動している車の「位置情報」と「速度」の両方の情報がGPS衛星などで「観測」出来ているから実現出来るシステムです。これは私達の直感と一致します。

ところが、

「量子スケール」の世界だとこの常識は当てはまりません。「位置情報」か「速度」の両方を同時に観測することが出来ないというのです。これは技術的に不可能と言っている訳ではなく「理論的」に不可能ということです。

何故こんなことが言えるかは本来は数学を用いて説明されるのですが私達素人にはわからないので、一つの実験を紹介します。「量子」がもつ不思議さに困惑するかもしれません。

電子を用いた「二重スリット」という実験をご紹介します。

何故か感光板は縞模様を描く

上記のイラストのように電子銃という装置から一粒づつ電子を2つのスリットを空けた障壁に発射する実験です。
感光板という装置に当たると光る仕組みです。
実験の結果、何故か電子は空いたスリット以外の場所に当たることがわかりました。何回もやるとイラストのように縞模様を描きます。
この縞模様は電子が「波」のように振る舞った動きを表しており、観察するまでは、電子の位置は「確定」出来ず、波のようにあらゆる場所を通ったように軌跡を描きます。
ところが、障壁に電子がどちらかの穴を通ったかを観測する装置をつけると何故か私達が普段目にする結果になります。
下記イラスト参照。

途中で観測すると何故か感光板は縞模様を描かない

このことから、電子(量子)は観測するまでは位置や速度などの情報を同時に「確定」出来ず、常に「確率的」に「揺らいで」存在しているという、私達の直感に反する不思議な結果を示しました。
何故こうなるかは現代でも未だに解明されておらず、実験結果をありのままに受け入れるしかありません。
ですが、普段私達のサイズの世界ではこんな現象を目にすることはありませんよね?なので、今回のMITの研究発表があるまでは「量子」特有の現象ではないかと思われていました。
そして、量子の世界はこの「量子ゆらぎ」以外にも不思議な現象があります。「トンネル効果」や「量子もつれ」など、詳しい解説は避けますが、量子は壁を抜けたり、テレポート出来ることが実験結果で証明されています。

人間サイズで量子効果が現れるのなら、量子力学の示す不思議な現象はサイズに関係なく起こっている現象であり、私達が見えていないだけなのかも知れません。
これらの現象がもっと精査されて解明されれば、冒頭で紹介したように「壁抜け」や「テレポート」が出来る日がやってくるのも遠い将来ではないかも・・・。

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