小学生でもわかる面白い量子力学

勉強のためのヒント

皆さんは量子力学って聞いたことありますか?

物理学なのですが、すごく興味深い結果が出てますので、

ぜひ見てみてください。

量子って何?

物質をつくる小さな小さな単位のこと。

原子、分子、電子、光子(光の事)などのこと。

色々な種類があります。

ニュートリノという宇宙から降ってくる小さな物質も

あります。

量子の動き

目に見える大きさのものはどう動くか

わかりますよね。

球がどう転がるか、物がどう落ちるか。など。

氷→水→水蒸気など、決まったルールが

あります。理科や物理で習いましたよね。

でも、量子はこれまでのルールが通用しないんです。

意味不明な動きをするんです。

これを調べるのが量子力学です。

2重スリットの実験

この2重スリットの実験なしには量子力学は

わからないので、有名な動画をみつけたので、

観てみてください。

2重スリットの実験動画

砂の実験

簡単に説明しますと、砂の粒をこの2重スリットから、

発射すると、

スクリーンにはどう映るでしょうか。

予想通り2本の線で映ります。

当たり前ですよね。

では、今度は、光を映してみます。

光の実験

どうなると思いますか?

2本の線になると思いますか?

なんと縞模様に映ります。

上から見るとこんな感じです。

光は音や水と一緒で、

量子で波のように伝わるんです。

電気銃での実験

どんどん面白くなってきます。

では、次は電気銃で試してみたいと思います。

電子の粒を1発ずつ打ち込んでいきます。

「粒」なので、砂と同じように2本の線に

なると思いませんか?

結果は

縞模様になります。

つまり、電子は粒でもあり、波でもあるという

不思議な動きをするんです。

実験の観察

ところがです!!

次の実験結果をみてください。

この電子がどのようにスリットを抜けているのか、

観察しようと思い、カメラで撮影しました。

すると、

さっきまで、見えていた縞模様が消えて、

砂で実験した時のような2本の線になったのです。

量子力学の実験結果

この実験で確認されたことは、

粒子(量子)は観察していない時は、

「波」(波動)なのに、観察している時は

「粒」としてふるまう。

ということです。

とても興味深い実験ですね。

原子について

原子は理科で勉強したと思いますが、

今回は違う切り口で説明したいと思います。

原子は、



出典:公益財団法人柏崎原子力広報センター

これです。思い出しましたか?

物質は全て原子で出来ています。

そして、原子核と原子の大きさを比べてみると、

原子核・・・米一粒

原子・・・・東京ドーム

なんです。

いわゆる原子は99.9999999%空っぽです。

ということは、原子の集合体である物質全てが

空っぽなはずですよね。

もちろん、人間もです。

でもあきらかに物質は形として存在しますよね。

それはなぜかというと、

原子の空間を「電子」がとんでもないエネルギーで

高速運動しているからです。

自転車の車輪は動いていない時はスカスカですが、

回転すると石もはね返すほど空間は消えますよね。

そんな感じです。

つまり、実は万物は「物質」というより、

「エネルギー」ということです。

人間だけではなく、原子で出来ている全てのものは、

「エネルギー」なんですね。

量子力学の証明

素粒子(量子、原子)は人間が観測(意識)すると、

「物質化」し(2本線)、観測していない時は「波動」(縞模様)でした。

そして、原子はほとんどがエネルギーであることを考えれば、

意識が目の前に起きる現象を決定(確定)しているということ

なのではないでしょうか。

だとすると、この世は自分が思った通りになる!?

すごく面白い実験結果だと思います。

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