わかりやすい二重スリット実験
Optech-Research Blog Spot - 光技術の応用の探索 -
●光とは何か
光技術のことを把握する上で、ある程度の光の知識は必要です。まずは光とは何かについて、前回説明した物理学のプロセスを回してみるとしましょう。近代物理学の祖、アイザック・ニュートンは、光の直進性と反射を観て、光の正体は光線と呼ばれる線を構成する粒子であると考えました。光＝粒子モデルですね。ちなみに光を光線という線で捉える学問は幾何光学と呼びます。
http://optech-research.hatenablog.com/entry/2015/06/27/145052
『量子論のすべてがわかる本』
科学雑学研究倶楽部／編 学研プラス 2019年発行
波と粒子の二面性
常識の通用しない世界 より
ミクロの世界の量子的な物理学は、ただ「サイズが小さい」というだけのものではありません。
じつは、量子の世界は、奇妙な法則に支配されています。原子サイズ以下の世界には、マクロの世界の常識が通用しないのです。
この奇妙さこそ、難しいところでもあり、とても面白いところでもあります。量子論の根幹にかかわる、ふたつの奇妙なポイントを、まずは概略だけ紹介しましょう。
波の性質と粒子の性質 より
みなさんは、「光」の正体は何だと思いますか？
「光源から、明るさの波が広がっている」というイメージをもつ方もいるでしょう。また、「目に見えない、小さな光の粒がたくさん飛んでいる」と考える方もいるでしょう。
実際、物理学の歴史の中で、「光は波なのか、粒子なのか」というテーマは、大問題でした。そして、物理学の主役のひとりとも呼ぶべき光の正体は、ほかならぬ量子論によってあばかれます。
その正体とは、「波でもあるし、光でもある」。いい換えると、「波としての性質と、粒子としての性質をもつ」というものでした。
光だけでなく、たとえば電子もこの二面性をもっています。この波と粒子の二面性こそ、光は波なのか粒子なのかの奇妙なポイント、その１です。
といっても、これだけでは奇妙さがよくわからないかもしれません。たとえば水も、小さな「粒」の形を取ることもあれば、海の「波」になることもあります。
しかし、量子論の「波」とは、たくさんの「粒子」が波打っている現象ではありません。たった１個の光の「粒子」が、「波」としてふるまうことがあるのです。
どういうことなのでしょうか。
-
-
-
-
-
-
-
-
- -
-
-
-
-
-
-
-
おバカな、じじぃの日記。
物理学の本を読むと、必ず光の干渉性を示す「二重スリット」実験が載っている。
池に石を投げ込むと、ポチャッと音がして、丸い輪になって波紋が広がる。
一方、光は直進する。
7月、NHKスペシャル スペース・スペクタクル 第2集「見えた！ブラックホールの謎」を観た。
「今から129億年前｡宇宙が生まれて間もない時代のものでした｡驚くべきは その明るさです｡129億年前のブラックホールはたった１個で 初めて姿を捉えたM87銀河のブラックホールの１万倍もの明るさでエネルギーを放っていました」
129億年前のブラックホールだって。
見ている光は、はるか宇宙の129億年前に放った光だという。
光はなぜ、減衰してなくならないのだろうか。
