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🌟二重スリットって、なにがそんなにすごいの?(その1)

① まず、光ってなに?

ふつう、光は
🔹 ピカーっと広がる「波」
だと思われていました。

海の波みたいに、
広がって、重なって、
強くなったり弱くなったりする。

だから昔の人は
「光はぜったい波だ!」
と信じていました😤

② 二重スリット実験って?

壁に、
🕳️ 🕳️
こんなふうに、細い穴を2つあけます。

そこに光を当てると、
後ろのスクリーンに
✨しましま模様(明るい線と暗い線)
が出ました。

これは、
波じゃないと出ない模様です。

👉「やっぱり光は波だね!」
となりました。

(出典)https://academist-cf.com/journal/?p=2849


(出典)https://photonterrace.net/ja/photon/duality/


③ でも…光にはもう一つの顔があった😱

そのあと、もっと調べてみたら、
光はときどき
🔸 つぶつぶの「粒」
みたいにふるまうことがわかりました。

この粒を
フォトン
と呼びます。

ここで大問題が起きます。

④ フォトンを「1つずつ」出したらどうなる?

科学者は考えました。

「じゃあ、光を
1つぶずつ
ポン、ポン、ポン…
って出したら?」

粒なら、
・右の穴か
・左の穴か
どっちかしか通れないはず。

だから、
しましま模様は
出ないはずでした。

参考💁‍♀️
そもそも、光を粒として発射できるの?(その2)

⑤ ところが…結果はびっくり!

フォトンを
ほんとうに1つずつ
出して、
当たった場所をコツコツ記録すると……

⏳ 時間がたつにつれて
✨ しましま模様があらわれた!

えっ!?😲

👉 1つずつなのに
👉 まるで波みたい!

図1 二重スリット実験
図2 電子が積算されてできた干渉縞

一個一個の電子を送ったにもかかわらず、干渉縞が観測されたのです‼️
この干渉縞は、電子の波が電子バイプリズムの両側を同時に通過して下で重なりあったときにだけ生ずるものです。
電子は観察すると、常に一つ一つの粒子として検出されます。しかし、それが積算されると、干渉縞を生じるのです。
電子顕微鏡の中には最大で一個の電子しか存在しません。電子顕微鏡の中に2個の電子が同時に存在したとしたら、2個の電子による干渉縞が現れる可能性も否定できませんが、それも起こりえません。
毎秒10個の電子しか発射されないので、電子顕微鏡の中には電子は一個だけしか存在しえないからです。
常識では考えられない結果にたどり着いてしまいました。

⑥ じゃあ、どっちの穴を通ったの?

ここで科学者は考えました。

「じゃあさ、
どっちの穴を通ったか
調べてみよう!」

穴のところに
👀 そっとチェックできる装置
を置きました。

⑦ その瞬間、世界が変わった

すると――

❌ しましま模様が消えた
⭕ ポツポツした粒の跡だけ

になりました。

つまり、

  • 調べないとき → 波みたい

  • 調べたとたん → 粒になる

という、とんでもないことが起きたのです。

どっちのスリットを通ったか?
左:調べないとき → 波みたい
右:調べたとたん → 粒になる


⑧ ここがいちばん大事なポイント

実はね、

👁️ 人が見たかどうか
は関係ありません。

大事なのは、これ👇

👉 「どっちを通ったか」という情報が
世界に残ったかどうか

  • 情報が残らない → 波のまま

  • 情報が残る → 粒になる

⑨ つまり、こういうこと

光は、

🌀
「どっちもありえるよ〜」
という 可能性のまま 進んでいる。

でも、

📌
「こっちを通った!」
という情報が残ると、

💥
「はい、決まり!」
と、1つに決まってしまう。

⑩ アインシュタインとボーアのケンカ🥊

アインシュタインは言いました。

「いやいや、
光は最初から
ちゃんと道を決めてるはずだ!」

ボーアは言いました。

「ちがう。
道を調べようとした時点で
世界が変わるんだ」

100年たって、
実験でたしかめた結果……

👉 ボーアの考えが正しかった
とわかりました。

参考💁‍♀️
スリットの代りを「1個の原子」に任せる究極の簡素化(その3)

⑪ この実験が教えてくれること

この実験は、
「光の話」だけじゃありません。

世界は、

  • 最初から全部決まっている
    のではなく

  • 情報が決まった瞬間に
    現実になる

という、とてもふしぎで
でもきれいな仕組みで
できているらしいのです。

🌱 まとめ

光はね、

🌀 調べられないときは
  いろんな未来をもっていて

📍 調べられたとたん
  ひとつの答えになる。

世界は、

「見たから変わる」んじゃなくて、
「情報が残ったから決まる」。

それを教えてくれたのが、
二重スリット実験なんだよ😊

《FIN》

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