場の量子論を制覇しよう!

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タイムマシンなんて言わなきゃいいのにな(その2)

 現在2022年6月13日10時39分である。(この投稿は、ほぼ3970文字)

麻友「昨日は、途中で、寝ちゃったけど」

私「ちゃんと、薬を、飲めていると言うことだ」

若菜「『同時刻の点に、瞬間的に、情報を送れるのなら、過去に情報を送れるというのは、以下の本で、学んであった』と言って、

という本を、試し読みのところ、スクリーンショットで、持って来てましたが」

結弦「お父さんは、この本を、持っているの?」

私「この本自体は、持ってない。でも、原著を、持っているんだ」

若菜「じゃあ、この本が訳される前から、過去に信号を送れるとか、そういう話に免疫があったんだ」

私「そういうことだね。だから、そういうところでは、躓かない」

私「この2枚ある、2枚目の取り入れた画像の下にある絵で、送信されるタキオン、返信されるタキオンと、あるんだけど、これがまさに、過去に信号が、行ったことになる」

麻友「過去に行く粒子を、タキオンと言うの?」

私「通常、光よりも速く動く粒子を、タキオンと、言うんだ」

麻友「そういう粒子は、本当にあるの?」

私「相対性理論では、ないことになってる」

若菜・結弦「えーっ!」

私「まあ、その時点で、疑うだろうが、光より速く、粒子が、進むのではなく、情報が、伝わるというのなら、有り得るかも知れない」

若菜「あっ、そうか」

結弦「でも、どうやって?」

私「昨日、サイコロのメが、表が1なら、裏は6とかいう話を、したじゃない」

結弦「言ってたけど、それで?」

私「表が1なら、裏が6というのは、表が1という情報が、裏が6という情報と、もつれていると、言うんだ」

若菜「そこで、もつれという言葉が、出てくるのか」

麻友「えっ、これが、量子もつれ?」

私「この場合は、量子もつれでなく、ただのもつれだけどね」

結弦「今の場合、ひとつのサイコロの表が1なら裏は6。表が2なら裏は5、表が3なら裏は4みたいに、一方が分かった瞬間に、もう一方のことも、分かるというわけだね。でも、この場合は、同じサイコロのことなんだから、同じ一点のことで、光より速く伝わったとか、そういうことには、ならない」

若菜「そうすると、サイコロが、2個あるような、状況を考えて、一方が、表が1が出ると、もう一方が、離れた場所で、裏が6になったりするということが、起これば、情報が光より速く伝わったと、言えるかも知れない」

私「そうなんだ。サイコロだと、そういうことは、起こらないけど、相互に関係し合っていたスピンを持つふたつの粒子を、十分引き離してから、どっち向き(上か下かがある)かを観測すると、一方を観測した途端、それが、もう一方にも影響するというんだ。これが、量子もつれという現象」

麻友「それは、もう実験ずみなのね。それで、富岡さんのアイディアというのは?」

私「私が、聞いたところによると、2個の粒子を引き離すとかじゃなくて、サイコロの例で言うと、ずっと表が1のサイコロを送り続ける、というようなこと、スピンだったら、上向きのものだけを、送り続ける。そして、富岡さんが考えたのは、あらかじめ離れたところにいる、信号を送りたい相手に、2個の粒子の一方を送り続けていて、こちらで、地震が30分後に起こると分かったら、こちらで、サイコロを替える。そうしたら、サイコロを替えた、という情報は、光より速く伝わるのではないか?と、いうんだよ。そうやって、光より速く、30分後に地震が起こるという情報を伝えられると、富岡さんは、考えている」

若菜「昨日、テンソル積の記号、習ったって言ってたじゃないですか、あれを使って、説明をしてもらえませんか?」

私「例えば、上のメが1の出るサイコロを、ずっと福島に、送り続けていたとしよう。この場合、

{|1〉\otimes |6〉}

だよね」

若菜「はい」

結弦「それで、サイコロを替えるとは?」

私「上のメが、2の出るサイコロに替える、つまり、

{|2〉\otimes |5〉}

というサイコロに、替えてしまうということ」

若菜「でも、その新しく替えた、サイコロが、福島に届くまでは、サイコロを替えたことは、福島の人には、分からないんじゃないですか?」

私「この場合、サイコロは物質で、情報ではないから、光より速くは進めなくて、福島に、速く情報が伝わることは、ないように思う。新しく変更した、

{|2〉\otimes |5〉}

というサイコロが、届くまでは、変更に気付くはずはない。ただ、量子もつれ(量子エンタングルメント)という状態にある物質の場合、サイコロを、替えた瞬間、変化が伝わると、考えられているんだ。きっと、富岡さんは、これが、超高速で本当に伝わるかどうか、実験したくて、本を書いているんだと思う」

麻友「それが、太郎さんの、富岡さんに対する、総合的な評価なのね」

私「今だから言うけど、富岡さんに会ったのは、麻友さんに会った、1月後なんだ。正確には、相対論のブログの、2015年5月21日の『まゆゆ、恋をしているという実感持ったことないか』という投稿に、富岡さんがコメントしてきて、翌日会ったんだ」

麻友「それで?」

私「私が、麻友さんに会った後、初めて9月に入院する直前、麻友さんには、意味不明の次のツイートを、している。

だ」

私「このツイートの真意は、まず、私が、朝永振一郎の『スピンはめぐる』を、読んでいることを、書き、スピンというのは、どういうものなのか、麻友さんに説明しようとしているんだ」

麻友「説明できるなら、今からでも、説明してよ」

私「さっきも、チラッと出てきたけど、スピンには、上向きのと下向きのがある。これを、2つペアにすると、綺麗にくっつく」

若菜「ちょっと、待って下さい。そのスピンというのは、電子とかなんじゃ、ないんですか? 電子が2個くっつきますかね? マイナス同士」

私「ああ、説明が、悪かったな。あくまで、原子の中の、例えば、ヘリウムの、電子2個と、言えば良かった」

麻友「太郎さんが、一番言いたいのは、何なの?」

私「この電子が、くっついたみたいな状態を、縮退(しゅくたい)していると言うんだが、これを、2つの同じ形の図形が、ぴったり重なった状態と、見られるんじゃないかと、考えたんだ」

結弦「お父さんが、そう考えたって、ことね」

私「そう。それで、ぴったり重なっている、どんな図形にしようかな? と、思ったとき、高校生のときのことを、思い出したんだ。広島井口高校で、先生が、『一周だけでなく、二周している正五角形を、考えてみませんか?』と、言ったんだ」

麻友「どうして、高校の授業で、そんな難しいことをやるの?」

私「授業じゃない。あくまでも、数学の話でのこと。河野先生が、そういう話を、したんだ。ただ、まだそういう、とんでもない話に付いて行かれなかった私は、それから、1月か2月、考え込んでいた。そして、ある日、正五角形が重なっていると、思うから、2つ重なっているというのが、分からないんだ。ほんのちょっと、正五角形から、ずらそうと、考えたんだ」

麻友「つまり、どういうこと?」

私「こういうことなんだよ」

麻友「あっ、だから、『正五角形を諦めて1つの頂点にまとまっていた点を別々に動かしてずらした絵を描いた』って、言ってるのね。それで、私なら、どう描くかと、尋ねているのね?」

私「麻友さんは、解答みたいなものを、ツイートしてきたから、ビックリした」

麻友「何を、言ったのかしら?」

私「宝塚のことを、ちらっと、ツイートしてきたんだよね。それで、宝塚のことを、調べてみた。今でも、『エル・クンバンチェロ 比べてみる』と、ググると、『エル・クンバンチェロを見比べたい・1』と、『エル・クンバンチェロを見比べたい・2』と、いうのが、ヒットする。なるほど、1重の正五角形と、2重の正五角形を、見比べれば、違いが分かるかも知れないと思い、以下のツイートをしたんだ」

麻友「最後の、『どこまですればAKB48で恋愛を認めてもらえるかお手本を示せ』というのだけ、印象に残ってるわ」


私「さて、この麻友さんとのやり取りの後、富岡さんにも、同じことを、やってみたんだ。スピンの縮退の話をね。そうしたら、富岡さんは、『量子エンタングルメントのこと?』と、言ったんだ。彼は、6年半以上前から、量子もつれのことを、ずっと気にかけてきていたんだ」

麻友「そうなのね。どうしてあげたら、良いのかしら?」

私「理論の方は、本人が、かなり考えているだろうから、良いとして、理論の正しさが、はっきり分かる実験を、しなければね」

麻友「太郎さん。眠そう。おやすみ」

若菜・結弦「おやすみなさーい」

私「おやすみ」

 現在2022年6月13日22時55分である。おしまい。