シュレーディンガーの猫はコペンハーゲン解釈への皮肉(1935年)

今回は「量子力学の象徴」とも言えるシュレーディンガーの猫について解説します。

シュレーディンガーの猫とは?

これは、1935年に物理学者エルヴィン・シュレーディンガーが提案した 思考実験(イメージの中で考える実験) です。

目的は、

「量子力学のルールをそのまま日常世界に適用すると、とんでもない奇妙なことになる」

ということを示すためでした。

つまり、

量子理論の「奇妙さ」をあえて極端に見せつけるための実験です。

実験のセット:猫・放射性原子・毒ガス・装置

箱の中に以下を入れます

1. 猫(生きている)

2. 放射性原子 1 個(いつ崩壊するかわからない)

3. 放射線検出器(原子が崩壊した瞬間に反応)

4. 毒ガス装置(検出器が反応したら毒ガスが出て猫が死ぬ)

5. 完全に閉じた箱(外から中が見えない)

この状態で箱を閉じる。

量子力学のルールを適用すると?

放射性原子は 崩壊する と 崩壊しない が同時に重ね合わさる

量子の特徴である 重ね合わせ状態です。

量子は観測するまで、

✔︎ 崩壊した

✔︎ 崩壊していない

両方が同時に存在していることになります。

その結果、猫は?

① 原子が崩壊 → 毒ガス → 猫が死ぬ

② 原子が崩壊しない → 毒ガスなし → 猫は生きている

つまり量子理論を「そのまま」適用すると

猫は「生きている+死んでいる」が同時に存在する

という奇妙な状態になります。

観測すると何が起きる?(波動関数の収縮)

あなたが箱を開けた瞬間、

① 「生きている猫」

② 「死んでいる猫」

のどちらか 一方に確定します。

これは量子力学でいう 観測による波動関数の収縮です。

観測するまでは「可能性が重ね合わされ」

観測した瞬間に「1つの現実になる」

この考え方が、後の「量子意識」「観測者効果」などの議論にもつながっていきます。

シュレーディンガーの本当の意図

多くの人は「猫が生死の重ね合わせになるんだ」とだけ理解しますが、実はそれは 半分誤解

シュレーディンガーの本当の意図は、

量子力学の奇妙さを風刺したかった

「こんな変な結論になるわけがない」と問題提起したかった

ということです。

彼自身は、

「量子ルールが巨視的世界(私たちの世界)に拡大解釈されるのは変だよね?」

と主張するための実験でした。

その後、量子理論は「本当に猫が重ね合わせ」になると言い始めた

しかし現代物理学では、逆にこう考えられています

厳密に言うと猫も重ね合わせになる

• ただし デコヒーレンス(環境との相互作用)によって、

その重ね合わせはほぼ瞬時に壊れて1つの状態になる

つまり、

猫は重ね合わせ「にはなる」が、現実ではほぼ瞬時に崩れてしまうので、私たちは見えないだけ

というのが最新の解釈です。

パラレルワールド(多世界解釈)では?

ヒュー・エヴェレットの 多世界解釈ではこうなります:

• 原子が崩壊する世界

• 崩壊しない世界

分岐してどちらも存在する

その世界では、

• 一方で猫は死に

• 一方で猫は生きている

あなた(観測者)もまた分岐するため、それぞれの世界の自分が異なる結果を見る。

量子ジャンプやパラレルワールドの議論はここを基盤にしています。

シュレーディンガーの猫が伝えたかったこと

量子は「重ね合わせ状態」になる

観測するまで結果は決まらない

巨視的世界にそのルールをそのまま適用すると矛盾が生じる

この矛盾が「量子と意識」の本質的な問題

パラレルワールドや量子ジャンプ議論の土台にもなる

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