はじめに 「量子力学」を考える上での注意
量子力学が難解な学問という認識は、誰もが抱いているでしょう。
では、なぜ量子力学は難しいのでしょう？
その理由は、量子力学が本来は頭の中でイメージできるような概念を持っていないためです。
とはいえ、量子力学に関するさまざまな図解やたとえ話は、誰でも一度は目にしたことがあると思います。
しかし、実のところ、それらはすべて厳密には正しくないのです。
物理学とは、ニュートンからはじまり、目に見える現象の数々を説明する学問として発展してきました。
ところが、あるときこの理論が崩れ去り、既存の理論では一切説明のつかない事実が次々と発見されたのです。
それはたとえば、光が波として性質と、粒子としての性質どちらでも成立してしまう、というような問題です。
これは頭でイメージしようとしても（あるいは図に描こうとしても）、思い描くことが不可能です。
そのため、物理学者たちはこのイメージできない新しい理論を「量子力学」と呼び、これまでの物理学（古典力学）と切り離しました。
しかし、物理学者も私たちも（数学者を除き）、何が起きているのかイメージできない問題を考えることは非常に不得意で、あまり好きではありません。
そこで、物理学者たちは、馴染み深い古典力学の概念を使って、なんとか量子力学の現象を可視化しようと試みました。
これが私たちのよく知る、量子力学の図説になったのです。
つまり私たちが知っている量子力学に関する説明は、すべて、本来はまったく異なる概念である、古典力学によって無理やり描き出したイメージなのです。
そのため、同じ量子力学の問題でも、解説してる本やサイト、人物によって、全然説明の仕方や解釈が異なってしまう場合もあります。
物理学者たちは、こうした問題をきちんと自覚した上で、うまく利用していますが、私たちはこの事実を理解していないため、頭がこんがらがってしまうのです。
これからはじめる量子力学のお話しも、できる限り視覚的なイメージを交えて解説していきますが、それはあくまで古典力学に置き換えた場合のイメージであって、正しい姿ではないのだということに注意してください。
量子力学はすべて、本来はイメージすることが不可能な問題であることを念頭におきながら見ていけば、多少は量子力学の理不尽な説明にも納得できるかもしれません。
目次 量子の発見波？ 粒子？ 浮上した2重性の問題物理学を揺るがしたもう一つの問題 「原子の中身」コペンハーゲン学派の開祖 ニールス・ボーアの登場 …
参考文献
量子革命: アインシュタインとボーア、偉大なる頭脳の激突 (新潮文庫)
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4102200819/nazology-22/ref=nosim/
