皆さん、こんばんは。昨日ついに連続記録が途絶えてしまった、藤原雅樹です。

今日のテーマは、ズバリ、量子力学についてです！

ちなみに、「〜〜、完全に理解した。」とは、プログラミングを嗜む人の間でよく使われるジョークみたいなもんなので、真に受けないでください笑

全然理解してません。ご注意ください。

そもそも、このテーマを書くキッカケになったのがこのツイート。

研究機関の事務職として働く河野さん。現在トライアスロンに挑戦中のパワフルな女性です。

この人が送ってくれた対談の音声。バイリンガルニュースというもので、時折英語が入ってきますが、聞き取りやすくゆっくり話してくれるので、興味がある人は時間があるときに聞いてみてネ（音声はこちら。）

ここのゲストである桜井一樹さん。理論物理学者で現在ポーランドにお住まいだそうです。

この音声、結構専門的な話、かつ半分以上英語でのやりとりなので、話を聞いて踏むふむなるほど、となる人は少ないと思いますが、

僕が聞いてほしい、29分〜36分くらいのところで、あることが言われています。それは、量子力学は誰もわかっていない、ということです。

今日は、量子力学って誰も分かっていない、ということを分かっていただくために、やんわりやんわり、量子力学を解説したいと思います。

そもそも量子力学とは、19世紀から現在にかけて、様々な物理学者によって発展を続けてきた物理学のシステムです。

というのも、19世紀以前の物理学は、大きく分けて、力学と電磁気学、熱学の3つの学問を駆使することで、この宇宙全ての物理現象が説明されるとされていました。

しかし！この3つの理論では説明できない現象が、19世紀に入り次々と出てくるのです！主に、空孔放射や固体の比熱が極低温で減少する、などです。

ここで出した具体的な名前は一切覚えなくて大丈夫ですし、どんな現象か理解する必要もありません。ご安心ください。

この現象たちを説明するために、19世紀の物理学者たちは鋭意研究を進めました。有名な人たちはたくさんいますが、皆さんが名前を知っている人といえば、アインシュタインとかでしょうか。

20世紀最大の物理学者　アインシュタイン

また、シュレディンガーという名前も、「シュレディンガーの猫」という名称を聞いたことがあるのではないでしょうか。

「シュレディンガーの猫」で有名なシュレディンガー

その他、プランクやボーア、ラザフォードやファインマンなど、多くの天才たちが作り上げてきたこの学問。

この学問を本当に一言でまとめると、この世の現象は確率的に起こる、というものです。これを確率論的解釈と言いますが、名前は覚えなくて大丈夫。

言い換えると、確実に訪れる未来など存在しない、とも言えます。

有名なアインシュタインの言葉で、「神はサイコロを振らない」というものがあります。

この言葉は、17世紀にニュートンが確立した力学、量子力学との対比で古典力学とも言いますが、その古典力学の世界では、先に起こることが全て数式で、絶対的に表現できると信じられていました。

一方で、量子力学の世界は、先に述べたように、現象は確率的に起こるため、先に起こることが絶対的に予想することができない、ということです。

アインシュタインは、量子力学の研究を進めていくほどに、自分が信じている神が確率的に現象を起こすことを信じたくない、という気持ちを大きくしていきました。

この気持ちに対し、ボーアという物理学者の発表した理論に対し、冗談はよしなさい、という気持ちで放った言葉とされています。

この、確率論的解釈は、現在の量子力学を考える上では必須の考え方とされています。それを数式を用いて理論的に説明したのが、ハイゼンベルクです。

不確定性原理を提唱したハイゼンベルク

ハイゼンベルクが提唱・証明した「不確定性原理」を、”あえて”式で表してみます。難しくないので安心してください。

ハイゼンベルクの不確定性原理

この式の意味を理解する必要はありません。ものっすごく噛み砕いて、わかりやすいようにあえて事実と違ったことを誤解を恐れずに説明します。

まず、一つのある粒子を考えます。粒子というと難しいですがすごく小さいボールだと考えてください。

左にある△xは粒子の場所、△pは粒子が動いている速度を表しています。左の式は、場所と速度をかけ算していると思ってください。

一方で、右にあるものは、ある0じゃない数字だと思ってください。

この式は、小さいボールの場所と速度をかけ算すると0より大きくなる、ということを示しているだけなんです。

ここで、場所と速度、そのどちらも0になると、上の式は成り立ちませんよね？

この式を通してハイゼンベルクは、小さいボールである粒子は、場所と速度を0にする（＝決定する）ことは不可能だということを説明しました。

場所と速度を決定することができない、つまり粒子がどこにあるか、どんな速さで動いているかは分からないということです。

ということは、実際計算で未来を予測することはできませんよね？なので、現象は確率的に起こる、ということが言えるわけですよ！！

量子力学の「確率論的解釈」が一般的になるに連れて、運命論は否定されて行きます。だって、物理でそれはないと証明されたから。

誤解を恐れずにいうと、人生は何が起こるか分からないということです。先に神様か誰かに決められているのではなく、その時々でいろんな現象が決定されている、ということなんですよ。

これをどう解釈するかは人次第だと思いますが、僕はこの考えを知って、すごく楽になりました。だって、どうなるか分からない方が面白いし、頑張るモチベーションに繋がるもん。

なので、未来は決定されてるんだ・・・。なんて頭を抱えずに、量子力学的に考えてもらって、確率論やわ！なんて思ってもらって、今辛い人にも未来に希望を持ってもらいたいですね！（ちょっと無理やり？）