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内殻空孔をもつ原子の観測に成功、シュレーディンガーの猫の解明に期待  





 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所の柳下明教授のグループは、国立大学法人京都大学八尾誠教授のグループ、トリエステ大学P. Decleva教授のグループ、大学共同利用機関法人自然科学研究機構分子科学研究所小杉信博教授らと共同で、KEK物質構造科学研究所の放射光ビームラインBL-2Cを用いて、ファン・デル・ワールス力で結びついたネオン2量体であるNe2分子に軟X線放射光を照射して電子を放出させる光電離実験を行い、放出された光電子と、Ne2分子が解離して生成したネオンのイオン(Ne+およびNe2+)の同時観測によって、光電子を放出したネオン原子がNe2+イオンとして検出されることを突き止めた。

 他方、放出された光電子と、解離したネオンのイオン(Ne+およびNe+)の同時観測では、内殻電子がどちらのネオン原子から放出されたのか全く判別がつかないことも明らかにした。

 量子論によれば、等価な2つのネオン原子から電子が1個失われる場合、どちらのネオン原子が電子を失い、どちらが失っていない状態であるかは観測を行うまで定まらない。Ne2分子を構成する原子はいずれも、2つの状態(電子を失った状態と失っていない状態)の重ね合わせの状態として存在している。このような状態は"シュレーディンガーの猫状態"と呼ばれている。

 電子がどちらのネオン原子から放出されたのかを特定することは可能なのか、可能だとすれば、電子がどちらの原子から放出されたのかを特定するにはどのような観測を行えばよいのか。これらは量子力学の観測問題にかかわる基本的かつ重要な疑問である。同時観測によって電子を放出した原子を特定することに世界で初めて成功し、これらの疑問に解答をもたらすとともに、観測事実が観測手法によって全く違って現れるという量子論に特有な現象も露わにした。

今回の成果は、米国物理学会誌「フィジカル・レビュー・レターズ」オンライン版に掲載された。

高エネルギー加速器研究機構
http://www.kek.jp/ja/news/press/2008/InnerShellHole.html




*当ブログは、読みやすくなるよう若干の「編集」が入っております。
どうしても気になる方は、現行スレをご覧下さい。




3 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 18:50:36 ID:Trf/ygse
誰か、俺に>>1をガンダムに例えて説明してくれ…


6 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 18:55:44 ID:4A5PUSpd
>>3
ジェリドとカミーユのビームライフルが激突した時…
その閃光が、どちらのビームライフルのものか判断できる。こんなもんじゃないか?


7 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 18:56:09 ID:+0vwAfa/
>>3
テム・レイが死んだと思ったら、生きていた。


10 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:00:04 ID:XqDb4+og
>>6-7
ガンダムも知らないから、それも含めて3行で頼む。


14 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:12:13 ID:4A5PUSpd
>>10
ブラジャー半脱ぎでまだブラがされているのは、右のオッパイだ!
それを直に見たってことだろ?


5 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 18:52:22 ID:hMALvdn7
観測している俺たちも物理現象なのに、観測するまで定まらないってどういうことなの?


16 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:18:53 ID:+0ncD41H
>>5
だから、定まらないんじゃない?
言い換えると、「観測している俺たち」が観測している対象とは別の存在であると前提しているゆえに、対象を静的な観測値で示せるのが古典的な観測。以上、素人考え。


17 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:20:23 ID:f2DWh3QE
>>16
ホントはもっとケースの装置も複雑だったけど、おいらの頭ではここが限界。 もうコペンハーゲン派とか不可解領域。 ごめんなさい知ったかで。

もともと量子力学って変だもの、「月は人間が視覚において認識した瞬間、存在する」


9 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 18:58:19 ID:koWn9hmh
結局、猫は死んでいるのか?生きているのか?


12 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:10:35 ID:f2DWh3QE
>>9
こぼれたら猛毒で死ぬ毒と猫を一緒にケースに入れた場合、猫が死んでいるかいないかは蓋を開けてみるまでは確定されない「半死半生」の状態であるということだったかな?


15 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:13:12 ID:/jJiLhPC
>>12
それだと、説明が少し足りない。


11 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:07:22 ID:Lj4ahcj3
…どういうこと?


13 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:11:38 ID:TxYko/30
電子ってのが粒っぽいんだけど、波っぽいので1個2個って数えられない。また、1つ分の重さや電荷は決まってるからややこしい。


18 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:20:35 ID:TuHshK1J
「哲学的な何か、あと科学とか」でググれば、分かりやすいよ。


20 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:22:29 ID:Y+uuZ1ZJ
宇宙みたいに大きすぎても電子みたいに小さすぎても百聞は一見にしかずとはいかないのだな。
人間の感覚を超えると数式いじくって「分かる?」っとなる。


21 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:37:15 ID:5c0VfjQM
無職童貞引きこもり病気で死にそうな俺が箱の中に入れば、正社員イケメン嫁子持ちの健康体の可能性が生じるというわけね。


24 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:45:25 ID:xyLPv3LT
>>21
負けんな、絶対何か手があるはずだ。


25 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:49:44 ID:lV+XDPgV
実際には感覚が全てだと思うんだ。
数式でしか表示できないものは数式の上にしか存在しない、そんなものだと。


26 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:50:04 ID:yiHFtB5V
プランク時間単位で、宇宙は無限に分岐するということじゃないの?


27 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 19:55:42 ID:JRHEae1k
日本語でOK


30 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:04:50 ID:B3tyX/7a
誰か俺に>>1をボトムズに例えて説明してくれ…


31 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:07:00 ID:auukvcO8
誰か>>30のボトズムとやらを、ザブングルに例えて説明してくれ。


32 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:10:11 ID:9Kml2zZa
そんな詰まらないことより、ムペンバ効果を語ろうぜ。


35 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:17:30 ID:J2W7tUV+
「女子高生のマムコが濡れているか?外からでは分からない」
スカートをめくっただけじゃわからない、匂いでも分からない。 パンツの上から触っても…微妙。

では、どうするか?ってことだよ。


38 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:23:50 ID:PzGe8WNt
別に難しい話じゃない。
1.数学で現象を説明する限り、数学の中でしか実態は存在しない。
2.観察で現象を説明する限り、観察されたものが実態である。

ってことを言っているだけ。
論理を突き詰めればそうなるものって、身の回りにもたくさん有る。


41 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:33:59 ID:Nu5WScsS
>>38
今回の実験は、極めて数学的な実態が観測されたってことでしょう。


43 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:41:55 ID:xt+eKv9U
箱を透明にすれば?


45 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:44:29 ID:lBU0ZNdj
>>43
透明にすると、観測している状態になるからネコたんは、
「生きているか死んでいるか分からない状態」 にはならんのですわ。


46 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:46:53 ID:sEiZo6C+
>>1
よく言われる不確定性原理だけど、結局は 「観測方法の未熟さ」 が原因であり、それを ”頭でっかちの専業学者が、実験もせずに吠えてるだけ” なのは有名。

例えば 「微重力波顕微鏡」 のようなものが開発されれば、質量のある全ての粒子をリアルタイムで観測できることになる。つまり ”不確定性原理の崩壊” である。(これは喜ぶべき事だが。)

相互作用を起こさない100%受け身の観測装置なら、諸々の問題を解決できるわけだ。
そこまで掘り下げて考える(ほど理解している)人が、このスレに何人いるか知らないが量子力学は、いつの時代も実験先行で成り立ってきた分野なんだよ。


49 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:49:48 ID:lBU0ZNdj
>>46
> 相互作用を起こさない100%受け身の観測装置
が、存在不能なのが不確定性原理の出発点なんですが…


53 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:53:37 ID:XSav+e+v
>>46
不確定原理が崩壊するということは、この世界はデジタルに記録されているも同じということですよね?量子力学に関してまったくの素人ですが、そうではないと思うんですよねぇ。


55 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:57:00 ID:sEiZo6C+
>>53
新たな(さらに根源的な)不確定性が発見される可能性もあるけどね。粒子を破壊したら、さらに小さな粒子が生まれるように、不確定性も突き詰めていくとキリがないのかも…



50 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:50:32 ID:DeYezOzb
これって観測問題を解明する、取っ掛かりになるっていうこと?


52 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 20:52:31 ID:lBU0ZNdj
>>50
コペンハーゲン解釈の正当性への、有力な証拠になる。


62 :名無しのひみつ:2008/08/06(水) 21:10:31 ID:Y+uuZ1ZJ
猫としては 「 犬でやれ犬で… 」 で、犬としては 「 俺にふるな俺に。 」





関連記事



401 :  2008.08.07 Thu 23:02  

前提
・生と死は違う
・観測対象の認識的既存
  • #-
  • VIPPERな名無しさん 
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402 :  2008.08.07 Thu 23:33  

応用化学科なのに、こんなの習ってないからようわからん。なぜに猫?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
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403 :  2008.08.07 Thu 23:35  

観測と言うものは無数に存在し、どれを採るかによって結果は大きく変わってくる
仮に箱の中にCCDカメラを置いておいて、その映像を見る人、箱の外で規定時間待って箱を開ける人。
観測という行為はどこを基準にとるべきか
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
  • [Edit]

404 :  2008.08.07 Thu 23:36  

猫に恨みでもあったのかな
  • #-
  • VIPPERな名無しさん 
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405 :  2008.08.07 Thu 23:37  

「観測するまで定まらない」ってのが頭で分かっても感覚的にしっくりこないなあ
「観測するまで分からない」んじゃねーのって思ってしまう
  • #-
  •   
  • [URL]
  • [Edit]

406 :  2008.08.07 Thu 23:38  

良くわからんが、光より小さい物体とかは光を当てるとうわー!って動いちゃうから当てる前とか解んない。
人間って、光当てないと見えねえし。
光よりちいせえもんねえかなあ。

ってなってた現状を打破できる方法編み出して、見えたわ、今どうなってるか解るわ、どんどん解るかもだわ、まだわかんないけど。って記事じゃないの?

猫とかブラとかガンダムとか例えが話をややこしくしてる気がする。
面白いからいいけど。
  • #-
  •   
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407 :  2008.08.07 Thu 23:50  

↑光当てると動くからってのは実は正しくない
(よくハイゼンベルグの顕微鏡で説明されているが)
物理やってる人でも観測問題はメジャーでないからかよく間違われる
そうでなくて量子論の不確定は(それを的確に構成している)Sh方程式などの数学構造に由来する本質的なもの、が正しい
  • #-
  •    
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408 :  2008.08.07 Thu 23:50  

やる夫で学ぶシュレーディンガーの猫、誰か書いてくれ。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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409 :  2008.08.08 Fri 00:01  

46の言っている事は厳密には正しくない
観測対象の不確定性は起こるが、観測時に測定装置自身の不確定性を相互作用させることによって
観測対象の不確定性を見かけ上キャンセルさせることが(理論上)可能である
という事
  • #-
  •    
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412 :  2008.08.08 Fri 02:17  

シュレディンガーの猫
元々は原子の周囲の電子分布が存在確率でしか表せないって問題から始まった気がする。
  • #-
  •   
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413 :  2008.08.08 Fri 03:16  

この世界が存在するということは
この世界を観測しているものがいるっていう
「神いるんだよ説」ってのもあるよな
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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414 :  2008.08.08 Fri 07:16  

量子現象のようなミクロ(微視的)な現象を人間が観測できるようにするには一度マクロ(巨視的)な現象に変換しないといけない。人間は不確定性原理を理解できる感覚器官を持ってないので。
早い話が現象のデジタル化。その過程で現象の特定化が起こる。
ただ、人間はアナログという概念を持っているので、数学的には本質を記述できる。
ちなみに不確定性原理は同じ実験を何度も観測することで擬似的に観測できる。

あと生物の生死は哲学的な問題。
  • #-
  • (´・ω・) 猫カワイソス 
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416 :  2008.08.08 Fri 15:26  

一番量子力学を理解して無いのは>>46だろ

まぁ実際量子力学は「知っている人間ほど理解出来なくなる」って言われるけど
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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417 :  2008.08.08 Fri 16:34  

ttp://www.h5.dion.ne.jp/~terun/

ここの科学のページの量子力学のメニューを全部読めば素人でも分かるんじゃないかな
  • #-
  •   
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482 :  2008.08.11 Mon 10:09  

シュレディンガーの猫って、猫と人間は違うってことが大前提なんだよね。
これが科学分野で堂々と語られてることに、唯物論者とか無神論者とかの類の人はどう思うんだろう。

私なんかは逆に、猫が観測した時点で結果が確定するじゃないかと思うんだけども(・ω・`)
つか、話逸れるけど、毒じゃなくてマタタビにしてほしいw
フタを開けた時、閉じ込められた猫が恨めしそうにこっちを見てるか、マタタビに夢中かどうかの二者択一。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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550 :  2008.08.13 Wed 22:41  


量子力学の「観測」の意味も分かってない文系は黙っててください
  • #YqzQT8Bs
  • 名無し隊員さん 
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585 :  2008.08.15 Fri 00:02  

馬鹿ばっかワロタ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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878 :  2008.08.25 Mon 22:46  

なんかむやみやたらに例えられて、猫が可哀想云々といいだす人までいるけど
猫はあくまで”思考実験”であって、猫をいじめたいんじゃないだろ。

ただ、これは・・・哲学みたいだからなあ。
生半可な知識でしゃべっても恥さらすだけだぜ。
  • #TR.kQjG.
  • 名無し隊員さん 
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4836 :  2009.03.18 Wed 07:15  

あんま読んでないがつまり
どちらとも言えない不明確な存在があるとして、その時点ではAともBとも断定出来ないので、どちらも有り得る=Cとしておく。
箱を開けて始めてその存在がAなのかBなのかが分かるんだという考え方。

でもまあ、箱の開け方にもいろいろあるんだし何より AかBを断定する判断基準が未だ未開封のCなんだから、なかなか一辺倒にはいかないな
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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7986 :  2009.07.29 Wed 15:08  

シュレディンガーの猫は、確立論であるのに一つの事象だけを取り上げて確定させようとするから起こるパラドックス。
サイコロを振る前に奇数か偶数か計算式で解こうとするような無茶。

シュレディンガーの猫:

箱の中に、
1、放射性物質
2、放射線検出機
3、放射線検出機が作動すると毒を散布する機械
4、猫
が入っていて、放射性物質が放射線を出す確立が1時間で50%の時に、1時間後に蓋を開へ確認されるまでは、猫の生死が不確定、つまり「生きている状態と死んでいる状態のどちらでもない」というパラドックス。

  • #-
  • 名無し隊員さん 
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10040 :  2009.10.10 Sat 19:10  

面白いね。分子間力で形成されたNe分子が電子を輻射して乖離すると、電子はNe2+の原子核に捕われていた方が輻射する、とまあこういうわけだね。Ne+かNe2+か、特定できただけでも凄いこと。
化学反応論のヒントがまた増えた。原子核を順番に移動しないと自由電子は移動できないのであろうか、ということかしら。

まあ量子学は古典的な学問に比べれば未発達だからね。素人からみて云ってる事はわかるけど、相変わらずどう考えたらいいのか、脈絡がわかんないし。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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11996 :  2009.12.12 Sat 14:57  

低能なレスばっかだな
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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12250 :  2009.12.20 Sun 15:54  

 二つの小箱と一つのボールがあって、ボールは二つの小箱の内どちらかに入っているはずなんだけど、必ずフタを開けたほうの小箱から見つかる(それがどういうしかけになっているかはさておき)とすると、箱のふたを開ける事がボールのありかを決め手しまう。
 この場合、ボールはどちらの箱に入っているかあけてみるまでは定まらない。と言った感じなのでしょうか。

 ちなみに『ボトムス』は意訳すれば『底辺集団』となるそうです。
  • #z8Ev11P6
  • 名無し隊員さん 
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