シュレーディンガー登場!世界を方程式で描く(1926年)

電子は粒だけでも波だけでも説明できない状態だった

ここまでの流れでは、

✔︎ 光は波であり粒でもある

✔︎ 電子も物質も波として振る舞う(ド・ブロイ)

というところまで来ています。

しかし、この時点ではまだ 「電子の波って、どんな波なの?」「どうやって動くの?」

という疑問が残っていました。

つまり、こういう状態

電子が波っぽいと言われても、

その波がどう動き、どう変化するかがわからない

波なのに、「波の形」「波の方程式」が無かったのです。

シュレーディンガーの革命ー電子の「波の形」を数学で描いた

ここでシュレーディンガーが登場します。

彼は、

電子は実在の波(物理的な波)だと考えてよいのでは?

と推測しました。

そして、

▶ 電子の波が時間とともにどう変化するかを完全に記述する方程式

を発表しました。

これが有名な シュレーディンガー方程式 です。

電子の正体は「確率の波」だった

シュレーディンガーは当初、電子を物理的な波と考えていましたが、

後に発展した解釈によって、電子の波は次のように理解されるようになります。

● 電子の波は、「そこに存在する確率の分布」を表す

つまり、

✔︎ 電子は一点にカチッと存在しているわけではなく、

✔︎ 空間に広がる可能性の波として存在している

ということです。

例えば、電子の波を図にすると

中心の濃いところほど 存在確率が高い

周囲の薄いところほど 存在確率が低い

このような濃淡の形になります。

「点としての電子」という古い世界観は破壊された

古典物理では、

✔︎ 電子は明確な位置を持つ点であり粒子である

✔︎ 「どこにあるか」は決まっている

という考え方でした。

しかしシュレーディンガー方程式は、

電子は、観測されるまで位置が広がって存在している

(点でなく、波として漂っている)

という驚くべき世界を描いたのです。

これは、古典的な「物質=点」という考え方を完全に破壊します。

方程式の正体は「宇宙の振動の設計図」

シュレーディンガーの方程式は、直感的にはこう解釈できます。

量子の波が時間と空間の中でどう振動し、

どう干渉し、どう形を変えるかを示す方程式。

つまり、

✔︎ 電子の波がどこへ流れていきやすいのか

✔︎ どこに濃く溜まるのか

✔︎ 何の条件のときにどう振る舞うのか

がすべて数学で表現できるようになりました。

これは「現実の構造」を数式で描けるようになった瞬間です。

量子の世界は「存在の広がり」でできている

この方程式が意味していたのは、

▶ 物質は「はっきりした形」で存在するのではなく

▶ 「存在の可能性」として広がっている

ということ。

これは 情報フィールド理論・非局所性の考え方 と非常に近い構造なのです。

✔︎ 電子は空間の一点に閉じ込められておらず

✔︎ 情報として波の性質で広がり

✔︎ 観測によって一点に収束する

これは後に「波束の収縮」「コペンハーゲン解釈」として発展していきます。

シュレーディンガーの波動方程式がもたらしたもの

1. 原子内の電子の動きを完全に記述できた

→ ボーア原子模型(テレポーテーション)は正しかったけど不完全だった

→ 本当のエネルギー状態は方程式で求められる

2. 物質の構造を「確率」で理解する流れが始まった

→ 位置・運動量は厳密に決まらない(ハイゼンベルクへ続く)

3. 「物質は波」というド・ブロイの予想が完全に証明された

4. この方程式が現代の量子力学の基礎になった

→ 化学、半導体、レーザー、量子コンピュータの根幹

シュレーディンガーは、電子や物質を

「確率の波として世界に広がる存在」だと示し、

量子の世界を数学で完全に描けるようにした。

これは量子力学の土台そのものとなったのです。

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