粒子と波動の二重性

物質は、波であり、粒子である

物質は、波であり、粒子である

実験①
電子銃から電子を大量に発射すると
「干渉縞」が現れる。

上記の実験結果は電子が波であることを表す。

実験②
しかし、電子銃から一個だけ電子を放出すると、
点が現れる、これは電子が粒子であることをあらわす。

実験③
さらに、一個一個の発射を連続するといくつもの点が表れて、それらの点が干渉縞を表すようになるのである。

実験④
スリットの前方にセンサーを設置して、
どちらのスリットを通過したかを確認すると
どちらかのセンサーしか反応しない。
つまり、電子は波動ではない。

以上の結果は、量子論では、

「観測されるまでは波動であり、観測されたとたんに粒子に収束すると考えられるものである。」が
そんなことが納得できるわけがない。

スリットA側に進んでいるがスリットBを通過する粒子

スリットA側に進んでいるがスリットBを通過する粒子の説明も
以下の図でできたので何かの役に立つかもしれない。のでメモ。

振幅が大きくなることで、スリットA側に進んでいてもスリットBから
侵入することができる。

いろいろ実験したいが、装置が専門的かつ高額過ぎて用意できない。
専門機関の人が説明できないまでも、もっと結果を公開してくれると嬉しい。

粒子と波動の2重性においては「干渉縞」ではなく「干渉縞みたいなもの」

量子論において

粒子と波動の2重性においては「干渉縞」ではなく「干渉縞みたいなもの」として
イメージすることで自分で納得できるようになってきた。

昨日、寝る前に考えたことをまとめておく。

下記のように粒子が直線的に進んでいると考えると干渉縞（みたいなもの）が現れることが、
自分の中で納得できなくなってくる。

そこで新しく検討したのが、以下のように振動しながら粒子が進んでいるというもの。

これだと、スリット１を通過する粒子とスリット２を通過する粒子、
さらにスリット１とスリット２のどちらも通過できない粒子が納得できる。
さらに縞々もできる。

その４：波動として動いている粒子として考えてはどうか

いろいろと試行錯誤した結果、粒子が波動として進んでいるという考え方が浮かんだ。
これなら波動と粒子の説明ができるのではないかということだ。

今まで読んだ記事では光子や電子はまっすぐに進んでいる図しかなかったが、
以下のような軌跡を考えた。

そもそも光子や電子は振動しながら進んでいるのでは？

スクリーンと光子（電子）の交点にしか粒子は存在しないので、
上手く縞模様を作成することができた！！

明日は２個目のスリットも加えていろいろとやってみようと思う。

その３：観測した時に粒子なのだからいつでも粒子だ！！

やっぱり、「粒子でもあり波動でもある」という考え方はいいが、
「観測したら粒子で、観測していない時は波動」であるということは、騙されている感がはんぱない。

観測した時に粒子なのだからいつでも粒子である。

とにかく、縞模様ができるように工夫しようと考えている。

電子銃などという高額な実験設備を用意できるわけでもないので、
実験結果は正しいものとして受け入れることにしよう。

粒子が一個一個発射された場合に、シマシマになる方法を考える必要がある。

その２：干渉縞を勘違いしていた

前回、光の２重スリットでこうした干渉縞が出来ると書いたが、

通常の水面などの波では「強めあう部分」と「弱めあう部分」になるが、
光子、電子の場合は、粒子が「当たりやすい部分」と「当たりにくい部分」で縞模様ができるということらしい。

やっぱり干渉縞に似ているだけで干渉しているわけではないのでは？

その１：光は粒子としても波動としてもふるまうらしい

光の２重スリットの実験を見て、最初は不思議に思った。
実験の結果がそうなるのは仕方がないが、
それについて「観測すると粒子で、観測しないと波動である」という言い回しが気に入らない。
納得できない。

なんとか自分の中で納得させたい。

ちなみに光の2重スリットの実験は、こちら。

参考：こうなるらしい（干渉しているので干渉縞ができるということ）