電子の２重スリット実験

２重スリット実験についての概要を知るには、
下の動画がわかりやすいので、まず、これを見て欲しい。



さらに詳しい説明は下のサイトを読んでほしい。
「哲学的な何か、あと科学とか」
　　２重スリット実験（１）
　　２重スリット実験（２）
　　２重スリット実験（３）
　　２重スリット実験（４）
　　２重スリット実験（５）
　　２重スリット実験（６）
　　２重スリット実験（７）

・電子が粒だけでなく、波としての性格も備えている。
　２重スリット実験はそれを証明するものである。

・スリットの地点で観測をすると干渉縞を描かなくなったのは、
　観測という行為が、物に当てるか、光を当てるかの行為だからだ。
　この行為によって、波が乱され、干渉縞を描かなくなったのである。

・この実験の不思議なところは、以下にあげる点である。
・多くの電子を放った場合は、その集団が波のように運動し、
　複数の粒の間で干渉が行われたと解釈できる。
・しかし、１つだけ放った場合でも、干渉が起こる。
・１つだけでも、波としてふるまうが、観測をすると、粒として
　現れる。この状態はイメージしにくいので、不思議に感じる。

・これに関しては、いくつかの解釈がされている。
　おおざっぱには次の２通りあると思われる。

１）普段は粒の存在が波のように広がり、観測する（他のものと
　　相互作用する）と、粒になる（位置が１点に確定する）。
　　粒の位置の不確かさは普段は波のようになっているからである。

２）粒は広がることはない。存在確率が波のように広がり、
　　存在確率の高いところを粒が移動する。
　　存在確率の高い場所はぼやっとしており、その範囲では、
　　粒は自由に動く。
　　それが粒の位置の不確定さになっている。

・１の解釈では、なぜ、他のものと相互作用すると、１点に収束
　するのかが、イメージしにくい。
・２の解釈では、存在確率の波というのがイメージしにくい。

・以下は私的な解釈である。

・２の存在確率の波は、空間密度の波である。
　空間密度の高い所ほど、粒の存在確率は高くなる。
・空間密度の高い所を、粒が移動していくため、
　干渉をおこしている空間密度の濃淡にそって、電子の粒が、
　現れる。

・「光と重力」や「光が曲がる現象」のところで説明したが、
　重力でも存在確率が高いところに光や物質が移動する。
・つまり、素粒子のふるまいの仕組みと、
　重力の働く仕組みは根本では同じである。

・電気と磁気と力の関係は、フレミングの左手の法則で表される。
・Ｘ、Ｙ、Ｚの軸があり、電磁波がＸ軸方向に進むとすると、
　電場はそれと垂直のＹ軸方向に振動し、
　磁場はそれと垂直のＺ軸方向に振動する。
・電場と磁場の振動は進行方向について垂直なので、
　この波は横波といえる。
・一方、Ｘ軸方向には、存在確率の波、つまり、空間密度の波が
　出ており、これは音波と同じような疎密波である。
　この波は縦波といえる。
・フレミングの左手の法則の力の向きは、この空間疎密波の方向
　であり、この方向に物体が移動するので、力が働くように見える。
・電子の波としての運動は、電子の内部から出ている、空間疎密波
　によっている。

・慣性とは存在確率が運動方向に集中すること。
・エネルギーは存在確率の偏りを作り出すものでもある。
　つまり、空間密度の濃淡を作りだす。