- 量子力学の始まりと古典物理学の限界
- 1900年、物理学者たちは宇宙の謎は解き明かされたと考えていましたが、鉄を熱すると色が変わるという単純な現象を説明できませんでした。
- 黒体放射の問題として理論化され、古典物理学では無限大のエネルギー放出が予測される「紫外線破綻」という矛盾に直面していました。
- プランクの量子仮説
- 1900年12月14日、マックス・プランクはエネルギーが連続的ではなく、飛び飛びの単位（量子）でしか存在しないという仮説を発表しました（E=hν）。
- この発見は当時の科学者たちには理解されず、数学的なトリックだと考えられていましたが、後に宇宙の仕組みを書き換えることになります。
- アインシュタインの光量子仮説
- 1905年、アルベルト・アインシュタインはプランクのアイデアを発展させ、光が粒子であるという衝撃的な主張をしました。
- 光電効果という現象を光子（光の粒子）の概念で完璧に説明し、後にノーベル物理学賞を受賞しました。この理論はデジタルカメラや太陽電池などの現代技術の基礎となっています。
- ド・ブロイの物質波
- ルイ・ド・ブロイは、光が粒子として振る舞うなら、粒子も波として振る舞うのではないかという大胆な仮説を提唱しました。
- この物質波の概念は、電子顕微鏡や半導体の設計、量子コンピューターなど、現代技術に応用されています。
- 二重スリット実験と観測問題
- 二重スリット実験により、電子が観測されていない時は波として振る舞い、観測されると粒子として振る舞うという奇妙な現象が明らかになりました。
- この結果は物理学者たちを深く悩ませ、「観測問題」としてアインシュタインとボーアの間で激しい論争を引き起こしました。
- EPRパラドックスとベルの不等式
- アインシュタインは量子力学の不完全性を指摘するため、EPRパラドックスを発表しましたが、1982年にアラン・アスペの実験によってベルの不等式が破れ、アインシュタインの極所実在論は敗北しました。
- この結果は、宇宙がアインシュタインが信じていたような決定論的な世界ではなく、観測によって現実が確定し、遠く離れた粒子が瞬時に連携するという、常識を超えた世界であることを示しました。
- 量子力学の現代への応用
- 量子力学は、スマートフォン、デジタルカメラ、MRI、レーザー技術など、現代社会のあらゆる場面で活用されています。
- 量子コンピューターや量子暗号技術など、さらなる可能性が探求されています。
- 「世界は情報でできている」という真実
- 量子力学は「世界は情報でできている」という深い真実を教えてくれました。私たちが現実だと認識しているものは、脳が処理した電気信号の結果に過ぎません。
- この理解は、私たちの人生観に深い影響を与え、世界の捉え方を変えることで現実も変わるという可能性を示唆しています。
参照：https://www.youtube.com/watch?v=769G7O0OJvU の要約です
