2重スリットの観測

電子を飛ばして　スリット近くで観測するってことは、電子に電磁波を照射していると理解してますが、違いますか？
検出器をそのままにしてSWをオフするなんて説明がありますが、これって電磁波の照射をやめるって事ですよね？
検出器をオンしたまま、表示画面に布をかけたりスピーカーの線を切り離すか、そうじゃなくても観測者が目を閉じて耳を塞いだのでも　干渉縞は復活するのですか？

端的な回答をお願いします

No.8 回答者： eatern27 回答日時： 2022/08/22 09:52

#7は#3さんへのお礼に絞って回答したものです。

(端的な回答としては「(ほとんどの場合に)そんな言い換えはできない」です)

具体的な測定方法などについてもお聞きになっているのは承知していますが、他の事に答えるのは、#3さんへのお礼に関する話(これが優先度高いのですよね？)の理解の妨げになるかもと思ったので、敢えて答えてないのだとご理解下さい。(今後も答えない方が良いと言ってるのではありません)

この回答へのお礼

有り難うございました
また趣味程度に勉強を重ねます

お礼日時：2022/08/24 00:26

No.7 回答者： eatern27 回答日時： 2022/08/21 16:23

横からですが、

黎明期なら干渉縞がある/ない時の測定状況を列挙するしかないとは思いますが、それらの共通点と相違点から「○○があると干渉縞がある/ない」のように表現する事を目指すのが物理学で、これまでの知見で行き着いたのが「観測の有無」によるものです。

「電磁波の照射」を使った観測方法としてどんなものを想定されているのか分かりませんが、具体的な測定方法に基づく話をするのは、単に黎明期に戻っているだけです。
そもそも「電磁波の有無」だけを基準にするなら黒体輻射は常にあるので「干渉縞は決して表れない」という結論になってしまうはずなので、言ってる事自体も正しくはないでしょう(具体的な装置が念頭にある文脈だと話は変わるかもしれませんが、「観測の有無」と言ってる文脈では具体的な装置を想定してない事の方が多いはず)

「人間の意識」云々というのは、「観測」とは何かという文脈で述べられた話ではありませんか？
「人間の意識」を使ったモデルがあるのか承知はしていませんが、「人間の意識」が介在して欲しくないというのを認めたとしても、
「観測」の説明に「人間の意識」を使わないで欲しい、となる話であって、二重スリットの話に「観測」という言葉を使わないで欲しいとなるのは筋違いではないかな、と思います。

「人間の意識」云々という事がかこの質問の発端であるのなら、
二重スリットで干渉縞が消えるかどうかという話ではなく、観測とは何か(観測問題)についてお考えになられた方が良いように思えます。決着はついてない部分のはずなので調べても答えには辿り着けないとは思いますけど。

この回答へのお礼

ご参加有り難うございます。
件の話題に造形が深いと、大体こんな回答がきます。
じっくりと読み返してのことですが、私には正しいとも違うとも判断できないところは、「ふーん、そうなんですか？（嫌みじゃ無く、素直に）」となります。それで私の関心がないこと、聞いてもないことは「え～っと･･･」てな感じ。
ご賢察頂ければ 私がどれだけの者か 容易に見当がつくと思います。

せめて私の問いかけの？マークには　端的に回答したのち、適切で詳細な説明があると嬉しいかなと思いました。

本当の本当の話をすれば紙面足りないし、質問者に合わせてどの程度適当な話をするのかは　困惑するところでしょう、そこはお察しいたします。

お礼日時：2022/08/21 22:38

No.6 回答者： moto_koukousei 回答日時： 2022/08/19 22:54

＞　観測するとは　電子に対して何が作用するのですか？

＞　どうやって電子の存在を検知するのですか？
＞　「観測したら2本線、観測しなかったら縞模様」と述べられています。
＞　観測者が認識するか否かで結果が違う様に言ってるのは　おかしいと思います。そこの本当の話を確認したくて質問してみました。

数学や物理学の知識が、私には乏しいので、理論のようなものが分かりませんけれども、ネット上で、2019年の神奈川大学の方が公開している論文(二層二重スリットでの量子干渉思考実験)のP2～P3に、一層の場合の二重スリットの説明があります。
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s& …
これによると、『仮に、《近くを電子が通ったことを検知できるが、電子には影響を一切与えない検知器が作れて、それで電子の通過が検知できるときの電子と検知機の状態》を計算すると、電子が電子乾板･フィルム･スクリーン上の結果には　検知できているときには振動が出現せず、電子の影響が出ることが分かる』、一方『《近くを電子が通ったことを検知できるが、電子には影響を一切与えない検知器が作れて、それで電子の通過が検知できるハズであるのだけれども、電子の通過を検知できない場合》を計算すると、電子が電子乾板･フィルム･スクリーン上の結果には　検知できていないときには、振動が出現してしまう。確率分布に濃淡のような影響が出ることが分かる』のだそうです。

①　実際に観測しているのではなくて、電子の通過を観測できるとした場合の結果と、電子の通過を観測できないとした場合とで、《理屈上、スクリーンにでる画像に違いがでて、電子の通過が観測できない場合にしか、濃淡縞がでない》ことになる。　そして、実際の実験では、電子の通過の検出ができてない状態で、濃淡縞がでることが確認できていると言うことのようです。
《電子の通過を検出できて、電子に影響を与えない方法》が存在しないので、やっかいですが、、、、
なお、電子がスリット通過後に電子の進行方法を変更する一種のレンズのようなもの(電界を懸ける)を置いて、電界を懸けると、その状況で、縞のできる空間位置が変わる実験の結果が、2021年に理化学研究所､大阪府立大学､名城大学の連名で公開されています。電子がスリット通過後に、粒とは言え、確率現象として分布し、多数をみた場合には全体としては波であるかのようなものとして計算出来るものと一致することは確からしいです。
実際に、電子の通過状態を経路上で直接に検出できる実験でもあれば、スゴイのでしょうが、そのような実験は、思考実験以外では、難しいのではないでしょうか。

この回答へのお礼

有り難うございます。
私の問いかけに、ちゃんと土俵に上がって4つに組んで頂けたのに感謝です。

内容的に関しては キャッチボールしたい事がいくらかありますが、ちょっと重いという事もあるので、ここで更に議論するのは控えたいと思います。
話が通り安い感じで色々お教え頂けたらとも思いますが残念です（多分私がついて行けない）

数多くの実験から
「経路が分ると2本線、分らないと縞」
が言えるということは承知していますし、ここに文句はありません（理解は別として現時点の事実だから）。

人間の意識が作用するなんてのは止めて欲しいです
にわか量子物理学者が溢れて本当にじゃまだなぁと困惑してます
学術論文しか相手にしてない人には関係ないでしょうが･･･。

楽しいので更に勉強つづけます。

お礼日時：2022/08/20 01:21

No.5 回答者： horityan-5 回答日時： 2022/08/19 09:42

光を当てるのではなくて、電子は電荷を持っているのでスリットに電極板を置いて電場の変化を測定します、文献でしか見たことないのですが運動する電荷は、磁気を発生させるので、磁気を観測する方法もあるそうです。

この回答へのお礼

いろいろネットを渉猟したのですが、その情報は初めてです。
有り難うございます。

そうすると、電場の変化を検出することで 電子は いくらかでもエネルギーを失ってるってことですよね？検出器は電磁的に電子に作用を及ぼしていると理解出来ます。納得しました。

ついでですが、そうすると光子の場合はどうするんでしょうか？
知ってたら ごく簡単でいいので簡単にお教え下さい。

お礼日時：2022/08/19 11:03

No.4 回答者： abikon990-08321-3-29 回答日時： 2022/08/18 23:54

＞「観測しなければ縞、観測したら2本線」

という記載ですが、これは人間の意識がどうこうと言った間違った展開になってしまうので、
「観測しなければ縞、電磁波を照射したら2本線」
というべきだと思うのです。
この点どうでしょうか？（これが唯一私の確認したかったことです）

「観測しなければ縞、観測したら2本線」を言い換えるなら、「観測しなければ縞、電磁波を照射したら2本線」ではなく、「電磁波を照射しなければ縞、電磁波を照射したら2本線」だと思います。「観測しなければ」だと、あなたが疑問を呈した、「検出器をオンしたまま、表示画面に布をかけたりスピーカーの線を切り離すか、そうじゃなくても観測者が目を閉じて耳を塞いだのでも縞」になってしまいます。

この回答へのお礼

有り難うございます
そうですね、それで文句ありません。

兎に角、観測者が「どちらのスリットを通ったかの情報をもつか、持たないかで結果が変わる」なんて大ウソを大勢の人が声高に叫ばないでほしい。

いわれたまま鵜呑みの人がわんさか増えて 困ったことになってますから。

お礼日時：2022/08/19 11:05

No.3 回答者： abikon990-08321-3-29 回答日時： 2022/08/18 14:45

言ってることはだいたいあっています。

検出器って、電子がどっちのスリットを通ったか観測する機械のことですよね。「検出器をオンしたまま、表示画面に布をかけたりスピーカーの線を切り離すか、そうじゃなくても観測者が目を閉じて耳を塞いでも」干渉縞は復活しません。

電子は、真空中を、並行世界の電子と共に波状に進み、この波状のものが二つのスリットを通ると分かれて干渉が起きます。電磁波の照射によってこの波状のものが壊れると干渉が起きなくなります。

詳しくはこちら↓

『素粒子と宇宙の疑問 知りたい肝心のところをとことん具体的に解説
ーこの世界は何からできているのか 宇宙はどのように始まり終わるのかー』
https://www.amazon.co.jp/dp/B08DNG1HS1

この回答へのお礼

言葉足らずの質問にも お察しよくお答えいただいて有り難うございます。
話がすんなり通じて非常に楽です。

YouTubeでわんさか解説のある、
「観測しなければ縞、観測したら2本線」
という記載ですが、これは人間の意識がどうこうと言った間違った展開になってしまうので、
「観測しなければ縞、電磁波を照射したら2本線」
というべきだと思うのです。
この点どうでしょうか？（これが唯一私の確認したかったことです）

お礼日時：2022/08/18 21:18

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2022/08/18 12:41

＞電子を飛ばして　スリット近くで観測するってことは、電子に電磁波を照射していると理解してますが、違いますか？

違います。
電子が「粒子であると同時に波動である」という量子力学的現象を、実験で再現しようというものです。

なんか、何のための実験かを全く理解していないような・・・。

＞検出器をそのままにしてSWをオフするなんて説明がありますが、これって電磁波の照射をやめるって事ですよね？

どこに空いてあるどんな説明か分かりませんが多分違うでしょう。
「2重スリットの一方を閉じる」というようなことではありませんか？
そうすると「干渉縞」が消えるとか。

「電子」であっても、「光」と同じ現象起こる、という実験なのだと思いますよ。

この回答へのお礼

ピントもポイントも外れすぎです。
いくら稚拙な質問でも回答する限りは 確り膝を曲げて目線をあわせて貰わないと全く話が噛み合いません。
取敢えずリセットして　質問をしたいのですが、
電磁波を当てないのなら、
「移動している電子の位置を観測するのはどうやるのですか？」
ここをお教え頂けると有り難いです

お礼日時：2022/08/18 21:06

No.1 回答者： yoreyore 回答日時： 2022/08/17 19:19

＞ 電子を飛ばして　スリット近くで観測するってことは、電子に電磁波を照射していると理解してますが、違いますか？

＞　端的な回答をお願いします

違います。

＞ 検出器をそのままにしてSWをオフするなんて説明がありますが、これって電磁波の照射をやめるって事ですよね？

｢SWをオフするなんて説明｣　どこにあるのかが不明ですが、｢スリットを閉じる｣ということを言っているのではないかと想像します。
｢電磁波の照射をやめる｣ということではなく、｢スリットを通り抜けて検出器の方に向うのを阻止する｣ということを言っているのだと想像します。

＞　検出器をオンしたまま、表示画面に布をかけたりスピーカーの線を切り離すか、そうじゃなくても観測者が目を閉じて耳を塞いだのでも　干渉縞は復活するのですか？

表示画面、スピーカが何を指しているのかが不明です。　検出器やスクリーンと呼ぶ部分のことを言っているのであれば、それを覆ったり、電源を切れば、干渉縞は出てきません。　実験観察者が、瞑目し、耳を塞ぎ、記録も残さない場合も、干渉縞は出てきません。

この回答へのお礼

回答有り難うございます

では、観測するとは　電子に対して何が作用するのですか？
どうやって電子の存在を検知するのですか？

そこここにあるYouTubeで鬱陶しいくらい
「観測したら2本線、観測しなかったら縞模様」と述べられています。
観測者が認識するか否かで結果が違う様に言ってるのは　おかしいと思います。そこの本当の話を確認したくて質問してみました。

お礼日時：2022/08/17 22:04