すべての経路を通ってから作用が最小になる経路が結果として観測される
https://www.youtube.com/watch?v=qJZ1Ez28C-A
質量が大きいバスケットボールのようなものは、作用が最小になる経路にずれが生じにくく決まった軌道しか描かない 本当は無限の軌道を描いているけど、観測できない
二重スリット実験はスリットを設けることのによって本来観測できないはずのものを観測している
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光が異なる媒体との界面で曲がるのを車のメタファーを使って覚えさせられたけど、なんか釈然としてなかったものがすっきりした。
二重スリット実験の壁を無限長にして無限に細かいスリット入れたろ!って発想すごい
上手く要約して書けないからまだすべて理解できてない。寝かせてからかみ砕きたい。
一日たって見直して考えてみたけど、考えれば考えるほど混乱している
偶然数学的にそう記述できるだけ?
GPT-4o.icon
知的に面白いポイントの要約
古典物理の直感的誤解
物体は単一の経路をたどるという直感は誤りであり、実際にはすべての可能な経路を同時に探索している
そういう感じなんだ、ほぉsta.icon
これは量子力学の基本原理であり、光や電子、陽子などの量子粒子はすべての経路を経て目的地に到達する 人間は目的地を見て最適な経路を選択できるが、光は「最短時間で進む」法則に従う
この法則が示す驚くべき事実は、「光は事前に最適な経路を知っている」のではなく、すべての経路を試し、それらが干渉することで最も可能性の高い経路が選ばれること
プランクの「量子の発見」
19世紀末、黒体放射の問題を解決するためにマックス・プランクが導入した「エネルギーは連続的ではなく、飛び飛び(量子化)になっている」という考えが、量子論の出発点となった
彼の「作用量子 h」(プランク定数)は、後にすべての物理法則の基盤となる
量子粒子の動きを説明するファインマンの視点では、「粒子は一点から別の点に移動する際、すべての可能な経路を通り、これらの経路が干渉し合うことで最も可能性の高い経路が選ばれる」とされる
これはスリット実験の「二つのスリットを同時に通る」現象を無限に拡張した考え方
干渉によって見える「現実」
すべての経路は可能だが、大多数は干渉によって打ち消し合う
作用(エネルギーと時間の積)の変化が小さい経路ほど干渉が強まり、結果として「最小作用の経路」だけが観測可能になる
ここよくわからないyosider.icononuma.icon
変化が小さいところ(極値周辺)が残るのでは?
極値⇒残る、は言えるのか?
波動関数的な考え方でその経路を通る確率が打ち消しあっているのかonuma.icon 量子力学、相対性理論、電磁気学など、すべての物理法則は「最小作用の原理」に基づくラグランジアンを適切に定義することで説明できる
つまり、物理学者が追い求めている「万物の理論」とは、「究極のラグランジアン」を見つけることに他ならない
実験的証明(光の反射の驚くべきデモ)
鏡の表面の一部を隠すことで、通常は打ち消し合って見えない「ありえない経路の反射光」を観測することができた
あの光は漏れた光ではないかという指摘はもっともだと思ったonuma.icon
シートをずらすと消えるのはレンズ以外の方向に反射しているから
これはファインマンの経路積分が現実世界でも実際に成り立っていることを視覚的に示すもの
知的な驚きのポイント
光や粒子は「単一の経路」を取っているわけではなく、あらゆる経路を探索している
「最適な経路」は物理的な法則ではなく、経路の干渉の結果として決定される
この最適化の仕組みが「最小作用の原理」であり、量子から宇宙の運動までを統一的に説明する