物理学の面白さpart27

皆さんこんにちは。AAの佐藤です。今回は量子力学の凄さについて話します。

量子力学といえば、物理を履修している高校生は最後に原子物理というところで多少は触れているかと思います。ですが、本当に初歩の初歩なことから面白さや凄さについては全くもって分からなかったと思います。実は不思議なことがたくさん起こるのが量子力学の世界です。

量子力学には「重ね合わせの原理」というものがあります。これは、粒子が複数の状態を同時に取ることができるというものです。世間一般には「シュレディンガーの猫」というもので例にとられることが多いものがこれです。この重ね合わせの原理によって生まれる不思議な現象がたくさん量子力学では起こります。

また、興味深いこととしては「不確定性原理」というものがあります。これは、同時に位置と運動量を観測することができない。ということです。位置と運動量以外でも様々な物理量に関して不確定性原理から同時に観測できないという現象が起こります。では、位置と運動量が同時に観測することができない。というのは、粒子の位置をここだ！と定めるとその粒子はどのような速度で運動しているかが全くもって分からなくなるというものです。これは古典力学では起こることがない不思議なものです。この不確定性原理はあらゆる方向から導出することができる不思議で重要な原理です。

本当に量子力学の世界に行ってしまうと、現実世界とは想像できない現象が多く出てくるので本当に面白い分野です。宇宙や物性などどの分野に行こうとしたとしても量子力学はめちゃめちゃ重要なものです。こういう理系の道に進むことに興味があればぜひ声をかけてください。