前の記事で、量子とは「もの」ではなく、ある種の「性質」だとお話ししました。
ここでは、その性質のひとつである「粒のようでもあり、波のようでもある」という、少し不思議なふるまいを見ていきます。
ボール、砂、雨のしずく。私たちのまわりにあるものは、ほとんどが「つぶ」として考えられます。形があって、「ここにある」と言えるもの。これが、私たちが普段から慣れている世界の見方です。
とても小さな世界では、少し様子が違う
原子よりも、さらに小さな世界を調べていくと、つぶとして考えるだけではうまく説明できないことが出てきました。
たとえば、決まった一点に向かっていったはずなのに、実際に確かめてみると、複数の場所に散らばって結果が現れる。そんな現象が、実験の中で確かめられるようになったのです。
そこで出てきた「波」という見方
その現象を説明するために使われたのが、「波」という考え方です。波には、広がる、重なり合う、強くなったり弱くなったりする、といった特徴があります。水の波や音の波を思い浮かべると、イメージしやすいかもしれません。
「波」か「つぶ」か、どちらか一つではない
ここで大切なのは、量子は「つぶ」か「波」かどちらか一つではない、ということです。実験の結果として、つぶのように現れることもあれば、波のように現れることもある、ということが確かめられています。
実験で確かめられてきたこと
「波みたいでもあり、つぶみたいでもある」と聞くと、混乱するかもしれません。でもこれは、想像や考え方の話ではなく、何度も実験を重ねて確かめられてきたことです。だからこそ量子の世界は、私たちが慣れている「当たり前」とは少し違って見えるのかもしれません。
このように、粒としての性質と、波としての性質を、両方あわせ持っていること。これを物理学では「二重性」と呼びます。
まとめ：この記事でわかったこと
- 私たちはふだん、ものを「つぶ」として見ている
- 原子よりも小さな世界では、つぶとしてだけでは説明できないことが出てきた
- 「波」という見方を使うと、うまく説明できる現象がある
- 量子は「つぶ」でも「波」でもなく、状況によって両方の性質が現れる（これを「二重性」と呼ぶ）
次の記事では、「見ると、変わる？」という量子の世界のルールをのぞいてみます。
