粒子の位置と運動量について。

不確定性原理では粒子の位置と運動量をどちらも100％正確に測定することはできないということですか。

また、量子の重ね合わせというのは、位置や運動量は観測しないときは確定しておらず、確率的ということですか。

この2つは関係あることですか。別々のことですか。


また、粒子の位置をできるだけ正確に知るためには、それにぶつける粒子のエネルギーを大きくすればいいというのを聞きます。
そのかわり、運動量がどうなっているのか分からなくなると。その逆のパターンをあまり聞きません。運動量をできるだけ正確に知るためにはどうしたらいいのでしょうか。

No.3 ベストアンサー 回答者： puyo3155 回答日時： 2023/02/06 10:35

>不確定性原理では粒子の位置と運動量をどちらも100％正確に測定することはできないということですか。

この日本語があいまいですが、

位置と運動量は同時に確定できない。どちらかを決めると、どちらかがあいまいになるってことです。これは、素粒子の実態が波だからですね。

波は、位置を１点に決めると、周期の時間待たないと速さ（運動量）がわかりません。逆に速さ（運動量）が瞬時にわかるには、波長分の空間全体を見ないといけないので、位置があいまいになるってことです。

No.2 回答者： finalbento 回答日時： 2023/02/05 13:39

不確定性原理を認めた場合であっても、粒子の位置を正確に知る事も粒子の運動量を正確に知る事も可能です。

不確定性原理が述べているのは「両方同時に正確に知る事はできない」と言う事です。

No.1 回答者： stomachman 回答日時： 2023/02/05 05:45

> 量子の重ね合わせというのは、位置や運動量は観測しないときは確定しておらず、確率的ということですか。

両者は大いに関係あるけれど、同義ではないですね。イーカゲンな耳学問をやってないで、少し系統的に読んでみると良いと思いますよ。
啓蒙書では「ハイゼンベルクの顕微鏡」(石井茂)とか、もうちょっと進むなら「量子と情報」（小澤正直 ）とか。

> それにぶつける粒子

その手の話はかなり大雑把で、かえって誤解の元になってる気がするなあ。