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シュレーディンガーの猫

しゅれーでぃんがーのねこ

English: Schrodinger's Cat

意味

シュレーディンガーの猫とは、量子力学におけるパラドックスを示す思考実験。「箱の中の猫は、蓋を開けて観測するまでは生きている状態と死んでいる状態が重なり合って存在している」というもの。量子力学の確率解釈に対する批判としてエルヴィン・シュレーディンガーが提唱したが、現在では量子重ね合わせの例として有名。

概要

量子力学における「重ね合わせ(Superposition)」という奇妙な状態を説明するために、オーストリアの物理学者エルヴィン・シュレーディンガーが1935年に提唱した思考実験。 「箱の中の猫は、生きている状態と死んでいる状態が重なり合っている」というパラドックス。

実験の内容

中身が見えない鋼鉄の箱の中に、以下のものを入れる。

  1. 生きた猫。
  2. 放射性物質(ラジウム)の原子1個。これが1時間以内に崩壊する確率は50%。
  3. ガイガーカウンター(放射線検知器)。原子が崩壊すると反応する。
  4. 毒ガス発生装置。ガイガーカウンターが反応すると、ハンマーが動いて毒ガスの瓶を割り、猫が死ぬ。

量子力学的な解釈(コペンハーゲン解釈)

原子の世界(ミクロ)では、観測するまで「崩壊した状態」と「崩壊していない状態」が共存(重ね合わせ)している。 この装置では、原子の状態が猫の生死(マクロ)に直結している。 したがって、人間が箱を開けて中を見る(観測する)までは、猫は「生きている猫」と「死んでいる猫」の半分ずつの重ね合わせ状態で存在していることになる。

シュレーディンガーの意図

「そんなバカな!」 シュレーディンガーは、当時主流だった量子力学の解釈(コペンハーゲン解釈)があまりにも常識外れであることを批判するために、あえてこの「現実にはありえない不条理な例え話」を作った。 「観測するまで猫の生死が決まっていないなんて、常識的に考えておかしいだろう?」と言いたかったのだが、皮肉なことに、この話が量子力学の不思議さを説明するのに最も分かりやすい例として有名になってしまった。 現代では、「多世界解釈(パラレルワールド)」の説明に使われることも多い。

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