不確定性原理は克服できるか
＜補完共振＞

不確定性原理について、少し料理しておきましょう。不確定とは何についての不確定なのでしょうか。


歩いている人を見ているとします。その人は、今、何処にいて、どの位の速さで、何処に向かっているかは容易に分かります。しかし、新幹線となるとどうでしょうか。名古屋駅の上りのホームに立って通過する新幹線を見るとします。新幹線がやってきました。そしてあっという間に通り過ぎました。どの位の速さ（２００ｋｍ程度）で、東京に向かっているかは分かります。しかし、何処にいると言えば良いのでしょう。来たと思ったときは通り過ぎてしまいます。ピンポイントで、どことは正確には言えません。管制センターの列車表示盤では、刻々とその位置を示すこと出来ます。それでもランプの数の制限によって名古屋駅付近というように大凡の位置しか示しません。実用的にはそれで十分です。精度を上げたければメッシュを細かくすれば、もっと精度を上げることは出来るでしょう。しかし、駅で見ている人にとっては通過する列車はあっという間です。その瞬間、瞬間に何処にいるとは言うことはできないのです。停車すれば、そこが列車の居る場所ですから、はっきりします。精度もくそもありません。位置と速度は自明です。もう一つの例として、ひらひらと舞う蝶の場合を考えて見ましょう。その蝶は非常に不規則な運動をします。蝶を捕まえようとすると運動（動く方向と速さ）と位置を正確に知らなければなりません。しかし、それは容易ではありません。ここと思えばあちらです。素手では絶対無理でしょう。そこで網を使います。大体この辺という「勘」を働かせて、網を振ります。動く方向と速さと位置を正確に知らなくても確保できるのです。しかし、網が大きいので、動きと位置を正確に確定は出来たとは言えません。網を小さくすればいいのですが、それでは捕まえられないでしょう。蝶が止まっていれば捕まえやすいのでしょう。その時の位置は明確ですが動きはゼロです。これでは不確定の問題の解決にはなりません。あくまで動いているときが問題なのです。動いている蝶の位置と動きを確定できないことが問題なのです。蝶がもっと早く動いたらどうなるのでしょうか。目にも留まらない速さで動いているものは、もはや網ではとても掴まえられません。それが光の速度の近い速さで動いている粒子の世界になるともっと大変です。網の代わりに観測装置を使うことになるでしょう。結論を言えば、精度の良い観測装置を使えば、蝶や列車の場合には、ピンポインで位置と動きを正確に言えるでしょう。しかし、光の速度の近い速さで動いている粒子の場合は、どんなに精度の良い観測装置を使ったとしても、この当たりにこの程度の速さでというのは言えてもピンポインで正確には言えないのです。新幹線や蝶の場合はあらかじめその動きが見えています。粒子を観測装置で観測する場合は、何処からどの位の速度で現れるのかは見えないのです。闇夜のカラスを撃つようなものなのです。仕留めたときは、カラスは死んでいます。つまり何処からやってきたのかは不明のままなのです。これでは位置と速度を同時に確定しようにもどうにもなりません。これが不確定性原理の本質なのです。不確定性原理を分かりやすく解説した「哲学的な何か、あと科学とか」があります。下記を参照してください。http://www.h5.dion.ne.jp/~terun/saiFrame.html

不確定性原理の問題は奥が深いので、簡単に説明が出来ませんが、不確定とは粒子の振る舞いの根幹に係わるものです。
現在の素粒子論の先端の解釈を紹介してみましょう。それによると、位置と速度が確定できないのは、粒子が波と粒子の二面性を持っているからだということです。高速で動いているときは粒子性が隠れて波として振舞うので位置が不明となります。観測によって、動きが止まると波性が隠れて粒子性が前面でてきます。その時に位置が分かるのですが速度は不明のままです。これが不確定の本質なのです。蝶や新幹線の場合は、観測精度を上げれば、位置と速度が同時に把握できます。光速で動いているときは粒子性が隠れて波として振舞うのですから観測精度をいくら上げても位置の確定はできません。池に小石を落としてみましょう。波があらゆる方向に伝わっていくでしょう。粒子が何処に位置すると言えるでしょうか。蝶を捕まえるまで、新幹線が停止するまでは波のような存在だということはありえません。蝶は蝶であり、新幹線は新幹線でしょう。これに比すると粒子の二面性はとても不可思議な現象です。ですから、波が粒子になることについての観測の結果に対する解釈にはいくつかの説に分かれます。主流の解釈では、観測機器で捕らえた瞬間ではなく、人間が見たときであると言います。それは観測機器自体が素粒子でできているのですから、波を見てもいつは確定できないという事態は同じだというわけです。いくら不思議だと言ってもこんな不可思議なことが実際にあるのでしょうか。蝶が舞っているときは蝶ではなく、蝶を掴まえた瞬間に蝶になったというのではなく、その蝶を確認したときに蝶になったと言うのです。もっと言えば、全自動高速度カメラで撮ったとします。その姿を捉えたときはまだ蝶ではないという訳です。その蝶の映像を確認したときが蝶になった瞬間であると言うのです。これが不確定性原理における観測の問題です。観測結果に後の意思判断＝心によって波から蝶になったというわけです。心が粒子の状態を決めているというのです。この解釈はどうもしっくりといきません。波と粒子の二面性と不確定性について、もっとしっくりする説明が出来ないのでしょうか。これに対する明確な答えはこちらにあります。
http://hp.vector.co.jp/authors/VA011700/physics/quantum.htm

以下編集的に引用します。

主流の理論（コペンハーゲン解釈）の問題は、波と粒子性の二面性がコインの裏表のように同時共存（重ね合わせ）と考えているために陥った必然的な苦し紛れの結論です。このジレンマを抜け出すにはコインが回転していると考えればいいのではないでしょうか。二面性が交互に現れるのです。例えば、全自動高速度カメラで蝶を撮ったとします。その姿を捉えたときが、蝶が静止したときですから波と粒子の状態から完全な粒子＝蝶になったときです。そうすれば、蝶の映像を人間が確認したときが蝶になった瞬間であるなどと解釈する必要がなくなります。つまり、人間の心は関係がないということです。
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以上で不確定性原理における観測結果の解釈問題は解決したことにします。しかし、不確定性そのものの問題は解決していません。本当に粒子の位置と速度を同時に確定できないのでしょうか。何か大きな錯覚をしているのではないでしょうか。不確定とは錯覚であるといえないでしょうか。錯覚とは四次元時空を三次元時空として次元低下させているからではないでしょうか。もし、粒子が四次元時空を飛び回っているとしたら、どうなるのでしょうか。四次元時空というのはクラインの壷です。粒子がクラインの壷の軌道に沿って動いているとするならば、一見、見えなくなっても、また現れます。クラインの壷は内外反転しているのですから当然です。もし、四次元人間ならば、そういう粒子の挙動はすべて見通しできるのではないでしょうか。もしそうならば、不確定性原理は確定性原理と訂正されなければなりません。