これが故障です:
重要な概念:
* 量子システム: これらは、原子、光子、電子などの量子力学の法則に準拠したシステムです。
* 物理的特性: これらは、位置、運動量、エネルギー、スピンなどの量子システムの測定可能な属性です。
* 相補性: これは、物理的特性の特定のペアが本質的にリンクされており、無制限の精度で同時に測定できないという事実を指します。
例:
* 位置と勢い: 粒子の位置を正確に知っているほど、その勢いを正確に知ることができません(そしてその逆)。これは、Heisenbergの不確実性の原則として知られています。これは、相補性の原則の現れです。
* 光の波と粒子の性質: 光は、波のような特性(干渉など)および粒子様特性(光電効果など)を示すことができます。ただし、これらの特性は同時に観察することはできません。光の一方の側面を観察すると、必然的に他の側面が不明瞭になります。
意味:
* 「非表示変数」: 相補性の原則は、両方の相補的特性の正確な値を同時に決定する根本的な「隠された変数」がないことを意味します。
* 測定の性質: 量子力学の測定は本質的に破壊的であり、システムの状態に影響します。 1つのプロパティを測定する行為は、必然的に他のプロパティに影響を与えます。
* 古典的な説明の制限: 相補性の原則は、量子現象を説明する際の古典物理学の基本的な制限を強調しています。
アナロジー:
* コイントス: コイントス(ヘッドまたはテール)の結果またはトス前のコインの状態(回転)のいずれかを知ることができます。両方を同時に知ることはできません。
* 海の波: 波の頂上またはそのトラフのいずれかを観察できますが、両方と同時には観察できません。
結論:
相補性の原則は、量子力学の基礎であり、量子システムの固有の確率的性質と、特定の特性を同時に観察する能力の制限を強調しています。それは、量子の現実が私たちの日常の古典的な経験と根本的に異なることを示しています。