えーっと・・・以前から私はレーザー加工を良く使ってますがぁ・・

皆さん？レーザーって知ってますよね？

そう！あの細い光でビーっと切ったりするレーザー光線です。

まぁ・・・厳密には違うのですが、ザックリ言うとソレです。

(*´ω｀*)ﾊｲｯ!

じゃあ・・・そのレーザーって何でしょうか？

「いや・・・だから直線でビーっと出てるアレ」の正体。

気体？液体？個体？プラズマ？違いますよね？じゃあ光？

うーん・・・光よりもっと強くて・・の、お話。

・

以前にも話題にしましたが「量子力学」って面白いの。

簡単に言うと・・・・皆さんが小中高で学んだ物理化学は

「古典力学」っと言って・・・ザックリ言うと正確ではないの。

(´･ω｀･)ｴｯ?

話せば長くなるんですが、物質があって、物理法則があって・・

天文学があって、ニュートンの万有引力や古典物理学が発展し、

その後アインシュタインの相対性理論が登場しても、なお、

ミクロの世界では説明できない現象が残っていた。

１８～１９世紀までで既に人類は・・・・

世の中の物体は、ある種の法則性があって規則正しく、厳密に

計算すれば１００年周期の天体の動きすら予測できる。

ヾ(*´∀｀*)ﾉ

歴史上の名だたる学者が徐々に真理を紐解いて・・・・・

「もはや、人類は世の中の理（コトワリ）を全部解明したのでは？

もう世の中の全ての事柄は理解し、計算できるしもう全部把握したわｗ」

っと言ってから約２００年も判った風だったが・・・・

１９世紀後半になって、分子の中に原子があって・・・原子が

最小単位だと思ってたら、実は原子核の周りを電子がグルグル・・・

とは違うと判り・・・ミクロになればなる程、物理方程式では全く

計算が合わなくなってくる。

(´･ω｀･)ｱﾚ?ｱﾚﾚ?

「古典力学」それらは古くて間違っていたっと言うより・・・

技術が進んでめちゃ小さいミクロ（ナノ以下）まで見れるようになると

物理化学の方程式や今までの常識が全然通用しなくなってきて・・・

まぁ・・・ザックリ人間サイズなら経験則と「そのくらいアバウトな

方程式でも、だいたい計算できた。だけ」で本当は正確では無かったの。

Σ(￣ロ￣lll)ｶﾞｰﾝ

んで、ミクロの世界は我々の知る常識と全然違った。

(´･ω｀･)ｴｯ?

ザックリ言うと・・・映画マトリックスの世界観に似てる。

あー・・・機械が人間を支配し・・・の部分じゃなくて

この世は情報で構成されてて、実に曖昧で確定的ではなく

そう思ったら、その途端にそう決まる・・・みたいな

精神論？ファンタジー？に近い世界観。

マジに量子のミクロ世界では、物質は粒子であり波でもあるし、

どちらとも言えない重なったような状態で、確実に存在する物質ですら

全てが雲のようなもやーっとした確率分布で、しかも、物体を

すり抜けたり、波長になったり粒子になったりもする・・・・。

┐(´д｀)┌ﾊｧ?

何言ってんだ？頭でも狂ったか？意味不明？妄想？幻想？・・・

そう！殆どの人間が理解できない、例えようも捉えようもない。

実に不安定であやふや・・・が、この世の中だと判ったの。

((((；ﾟДﾟ))))ｶﾞｸｶﾞｸﾌﾞﾙﾌﾞﾙ

原子核の周囲を電子がクルクルと回って・・・・では無くて

本当は確率分布で雲みたいな位置不確定の存在でしか無かった。

その中心の原子核も陽子と中性子で・・・・の中は素粒子で

出来ててそれも粒子ではなくシュレディンガーの波動関数で

示せる事が判った。

(´･ω｀･)ﾊｧ?･･･

大事な事は「あー・・・そういう世界観もあるわよね？」とか

スピリチュアルな話では無くて・・・・・

この世の全て、今、目で見て触れるもの全てがマジのマジに

物体全てが波と言うか「全てが波動関数で記述される量子的な状態」で

しかなかったって事が判明したの。

原子の粒が集まったカッチリした物体・・・・では無かったの。

Σ(￣ロ￣lll)ｴｰｰｰｰｰｰｰｰｯ!ﾏｼﾞｶ?

今まで確実で正解だったと思ってた常識や物理方程式、すべての

学問が「エー？マジかよ？全然違ったじゃん？」っとなり、

本気で向き合い、その捉えようのない不確実に見える量子の世界を

徐々に理解し、検証し実験し、新しい量子の法則も沢山出来て・・・

（小さすぎて未だ肉眼では見えないが）もう誰も嘘とか疑わず

シッカリ確実にばっちり計算出来て証明できるようになった・・・・

のが、約１００年前。第二次世界大戦より前の、あのアインシュタイン

が生きてた時代に、ほぼ確立した学問。

戦後まもなくノーベル賞をとった湯川秀樹氏も量子力学の原子核の

中の中間子で、ですからね。

(´･ω｀･)ｴｯ?ﾏｼﾞﾃﾞ?

量子の法則を厳密に計算すれば、今まで古典力学では合わなかった

計算がぴったり正確に合い、今まで全ては連続性だと思われていたのが

非連続な飛び飛びの値しか取らなかったりした原因も究明できた。

つまり、古典力学で人類は、全て完璧に理解した風で・・・・

実はミクロの世界でアチコチ計算がズレて間違いに気づき・・・

目には見えないミクロな量子の法則を加え、よし！コレで合ってる！

っとなったのが実は今から１００年も前、白黒写真の時代なのｗ

・

っとなると・・・物理法則で計算出来ない事はない！っと完璧では

全くなかったし、我々が小中高で習ってた時には（今の学生含め）

本当は正確性に欠ける一世代前の古典物理を学んでた。っと言う事に

なる。っが！しかし・・・完全な間違いでは無くて、人間サイズで

日常生きていく中では、ほぼ正解と言える近似値で、実際役に立つから

全くの無駄では無いし、小中学でイキナリ量子力学は基本が無さ過ぎて

教える事も理解する事も出来ないから、まぁ妥協折衷とも言えます。

・

ただ、電子顕微鏡やMRI、ナノ、ピコレベルなら思いっきり関係するし

スマホやPCの電子機器、LSIやロケットや人工衛星などの分野も量子力学

が無ければ進まなかったりする。

空想や浮世ではなくマジに今ある目に見えるすべてのものの真理に

かなり近い学問で、殆どの人も恩恵は受けているのだが理解するまでに

至ってないだけの事。エンジンの仕組みが判ってなくても自動車に

乗れると同じです。しかし、エンジンの仕組みが判ってないと自動車は

作れない。そう言う位置関係です。

・

そしてミクロ（量子）とマクロ（宇宙）と言うのも切っても切れない関係で、

実は現在の宇宙論では、銀河や恒星の元になった種（タネ）は宇宙誕生直後の

「量子ゆらぎ」だったと考えられている。

つまり、原子より遥かに小さい量子の世界で起きた僅かな揺らぎが、

何百億年もかけて銀河になり、恒星になり、地球になり、我々の素になった

可能性があるのだ。

宇宙は量子のミクロ世界の超拡大世界のようだと言えるし、起源は量子ゆらぎに

関係してると考えられ、邪魔なモノが少ない分、ハッキリと明確に捉えられる

とも言える。実にロマンたっぷりな話でしょ。

・

量子力学は掘り下げると、まだまだ理解不能な現象があって面白いのだけど

（我々の感覚では理解が追い付かないだけで、量子力学自体は方程式含め

今でも研究が進められ確実に解明されつつありますが、それを我々では

直感的に理解できない意）

・・・・・・ココまででも疲れちゃったかと思いますが

実は冒頭の「レーザー」ってなんぞや？が、正に量子力学の一端が

「目で見えて実際に物質に影響する」正に典型例なの！

(´･ω｀･)ｿｰｲｳｺﾄ？

つまり、レーザービームって量子力学が無ければ、出来ていないし

レーザーと言う光エネルギーが発生するメカニズムも正に量子力学のソレ。

大雑把に言うと・・・・レーザーとは

波長も方向もバラバラの光を量子力学の励起現象を応用して

メチャクチャ規則正しくリズムも波長も足並みも軍隊行進並みに

ぴったり合った強烈な光なんですが・・・

光（光子）は、粒子でもあり同時に波長でもある。

(・・?ﾊｧ?

正に、長々説明した目に見えないミクロの事象＆法則の量子力学が

「はぁ・・・なんだか良く判らんけどミクロの世界はそうなんでしょうね？」

っと無理やり納得するしかない量子力学ですが、そのものの作用を

レーザー光として目で見えて、実際、レーザー光照射で触れられる物質を

実際に溶かしたり切ったり焦がしたりと、影響を及ぼしてる。

目に見えない量子力学と目で見える現実との「橋渡しの見本」みたいな事なの。

ヾ(*´∀｀*)ﾉ

んま、もっと現実的な整合性でレーザーを採用してるんだけど、取り立てて

レーザーと言うモノ自体が「量子力学で面白い分野だから好き」と言うのも

正直あります。

(*´σｰ｀)ｴﾍﾍ

この面白さを理解して貰うには色々な知識が無いと理解し難いのですが、

出来るだけ分かりやすく面白い部分が伝わればなぁ・・・っと思って書いてます。

・

ただ、量子力学と言う学問は「真理の解明」と言うか「この世は何で出来ている？」

に近い学問なので、知識や認識に多少の違いがあるし、とても一般常識では

掴みどころのない空想チックな話に思われやすい。私は専門家では無いし、

所詮は高卒のオッサンが興味本位で独学で学んだ程度のへっぽこ知識です。

なので、物理的視点で突っ込みどころ満載だったり語弊が生じるリスクが

あるかも？ですが・・・寛大に見守ってくだちい。

(*´σｰ｀)ｴﾍﾍ