【解説】量子力学って何?④「確定」の限界 不確定性原理【ハイゼンベルクの不確定性原理】

Sdílet
Vložit
  • čas přidán 12. 09. 2024

Komentáře • 95

  • @CGBeginner
    @CGBeginner  Před 5 měsíci +2

    ■次動画■
    量子力学って何?① czcams.com/video/COHahFyMyzc/video.html
    量子力学って何?② czcams.com/video/0y21jMtJSwQ/video.html
    量子力学って何?③ czcams.com/video/oLqXvgrtmcA/video.html
    量子力学って何?④ czcams.com/video/SBGIrNNUrnA/video.html
    量子力学って何?⑤ czcams.com/video/vaqMl9o3fMk/video.html
    量子力学って何?⑥ czcams.com/video/tjBBnzYtIq8/video.html
    量子力学って何?⑦ czcams.com/video/TkcHIgh0eUw/video.html
    量子力学って何?⑧ czcams.com/video/Qv92bGfRDhM/video.html
    量子力学って何?⑨ czcams.com/video/Fp9k1eYWP6I/video.html

  • @-_-plm2232
    @-_-plm2232 Před 5 měsíci +28

    言葉だけじゃなくてほどよく数式を使って説明されていてめちゃめちゃわかりやすい。
    量子力学系の動画はだいたいは数式0の説明か数式100の説明しかないイメージ

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +22

      僕もまさにそこを狙っていて、大体世の中の解説は、あまりに簡単か、あまりに難しいかしかないと思っていて、その中間を目指しました!

  • @alpsalpine
    @alpsalpine Před 5 měsíci +31

    真面目に学問の話してる途中で、写像ネタ入ってるの好きすぎる

  • @user-os3ht9fx9d
    @user-os3ht9fx9d Před 5 měsíci +12

    最後の次回予告めっちゃ「城之内死す」で笑った
    大学の講義でもぼんやりとしか分かってなかったのにこんな数分で知識が網のように繋がった感じがする。恐ろしく分かりやすい

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +4

      次回予告ネタ伝わったひとがいてよかったです

  • @Halk-rv4pf
    @Halk-rv4pf Před 4 měsíci +2

    不確定性原理は本当にショックでした😨
    三十年以上前でしょうか、ホーキングの宇宙論などが流行った時期にたくさん物理理論を、なるべくなら計算式ナシで知りたい!という気持ちで読んでおりました。
    父が理系、科学好きだったのですが私は残念ながらセンスを受け継いでおらず…w
    それでもたてはまさんよのうな方がここまで噛み砕いてわかりやすくして下さって、本当に感謝しております。
    私の脳みそは衰える一方ですが、好奇心はまだ枯れておりませんので本当に楽しいです。
    インターステラーやTENETの解説もじっくりと拝見させていただきました。
    より一層映画の奥深さが理解できてありがたいことです!
    TENETでの弾丸が手に戻るシーンは、私もいかんせん無理を感じましたw

  • @user-om5zd6wp6m
    @user-om5zd6wp6m Před 5 měsíci +23

    学生の頃は位置を決めると運動量が決まらないのは、どういう方法を用いても観測した瞬間に量子の状態が変化してしまうからと覚えてました。なんでそう覚えたのかと思ったら、ハイゼンベルクがそう予想してたんですね。それだけ見て勘違いしてました。実際は観測の手段は関係無いと知ってまた面白くなってきました。そこでまた観測問題とか出てきて、量子力学は表面的な知識だけ見てても面白いですね。

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +11

      観察者効果というやつですね。それも重要ですが、観測の手段によらず本質的に確定しないというのが、面白いところです

    • @JiveNo1
      @JiveNo1 Před 5 měsíci

      自分も勘違いしていたようです。例えば電子の位置を観測するには光を当てる必要がある。光を粒子と考えると、光子を当てると電子が動いてしまい位置が不確定。光を波動と考えると、電子は小さいので波の谷間に電子が潜り込んでしまい位置が不確定。そんな理解をしてました。

    • @Mr.kasugai
      @Mr.kasugai Před měsícem

      え、ち、違うんですか……動画見てちゃんと理解します

  • @user-sc8xx2cq8r
    @user-sc8xx2cq8r Před 5 měsíci +8

    三体を読んで物理学者に興味を持ちました。解説素晴らしかったです。こういうのが知的生命の醍醐味なんだと思いました。

  • @null-rn9zx
    @null-rn9zx Před 5 měsíci +19

    写像ってなんすかは草

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +11

      線形代数の話をするたびにこすります。

  • @kookoko11
    @kookoko11 Před 5 měsíci +5

    いつも思うのですが、物理の世界は表現がかっこいいですよね笑
    エントロピーとかラプラス関数で出てくる「悪魔」とか、確率に関わる多くの場所で「サイコロを振る」とか。
    物理解説シリーズ全4作、とても楽しませて頂いております🙂
    通して1時間くらい、へぇ〜となりながら何度も聞いております。
    頑張ってください〜!

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +5

      おしゃれな言い方がおおいですよね。おしゃれだからこそ、後世まで残るというのもありますが!

  • @MSK-el8qr
    @MSK-el8qr Před 5 měsíci +7

    相手に伝わるように 
    ここまでわかりやすく説明できるたてはまさんが素晴らしい!
    (3年前から視聴しておりましたが、遅ればせながらチャンネル登録しました)

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +3

      我ながら、なにかを教えるのは得意なほうじゃないかと思ってます!

  • @agidlpad3g87
    @agidlpad3g87 Před 5 měsíci +2

    このシリーズが今まで見た量子力学の説明動画の中で一番解りやすく一番難しいです(不確定)

  • @abechannel1972
    @abechannel1972 Před 5 měsíci +6

    すごい!
    頭が良くなった気がする!

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +1

      結構、難しい分野ですからね!

  • @pine218sirogane
    @pine218sirogane Před 2 měsíci

    しっかり数式を用いていながら、説明も分かりやすくとても良かったです!

  • @english_5359
    @english_5359 Před 5 měsíci +3

    たてはま氏の動画のサムネ、高級感あって好き。どこもジャンクフードみたいなサムネ多いからね。

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +1

      けっこう、こだわってますよ!

  • @tomok453
    @tomok453 Před 5 měsíci

    数学、科学音痴の自分ですが、量子力学の一連の動画は世界の見方が一変する感があってすごくおもしろいです!

  • @USSR-CCCP-
    @USSR-CCCP- Před 5 měsíci +3

    音声「アインシュタインは、この、確率解釈を進めていたマックス・ボルンに対して、手紙を書きます。その中で、アインシュタインは、『私は、神はサイコロを振らないと確信している。』と綴りました。アインシュタインは、全てを確率で考えようとする量子力学に、納得がいっていませんでした。次回は、この確率解釈、神はサイコロを振っているのか、振っていないのかについて見ていくことにします。」
    ワイ「さすがにあのアインシュタインを論破することはできないやろなぁ。」
    画面「
    _人人人人人人人人人人人人人_
    > 次回 神はサイコロを振る <
     ̄Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y ̄
                    」
    ワイ「ファ!?」

  • @machazard
    @machazard Před 5 měsíci +1

    5:41 Hψ=Eψ という方程式は与えられた波動関数に対するエネルギーを求める方程式である、と言っているように聞こえますが、一般に波動関数はハミルトニアンの固有状態ではないので、この式は成立しません。この式はHに対する固有関数ψ_nとそれに対するエネルギー固有値E_nを同時に決定する方程式です。一般の波動関数はここで求めた固有関数を重ね合わせることで与えられます。次のスライドでXやPに対する方程式も出てきますが、これらに関しても同様です。ちなみに任意の波動関数ψに対する演算子Aの期待値は∫ψ^*Aψ dxのように積分の計算で与えられます。

    • @Mr.kasugai
      @Mr.kasugai Před měsícem

      ハミルトニアンによっては固有関数や固有値が存在しないこともあるということですか?

    • @machazard
      @machazard Před měsícem

      @@Mr.kasugai いえいえ、この動画の説明だと、Hψ=Eψの関係が任意のψに対して成立すると言っているように聞こえるので、そうではないと指摘しているだけです。

  • @RK-bn1hx
    @RK-bn1hx Před 5 měsíci +3

    藤永茂著のオッペンハイマーの伝記を映画の予習用に読んだのですが、肝心の量子力学が何なのか理解できてなかったのでとても助かります。

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci

      量子力学の歴史って面白いですよね!

  • @Kei-pj1vg
    @Kei-pj1vg Před 5 měsíci

    わからないながらもすごく興味があるトピックなんですが、丁寧な説明、本当にありがたいです。

  • @heno9i7
    @heno9i7 Před 5 měsíci +2

    16:53 大学で量子力学をやってて電子軌道の話に繋がった時化学の分野の知識の伏線回収になってすごく感動したことを思い出した

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +1

      全部つながってるのを感じると気持ちいいですよね

  • @user-ei5fw2lk5e
    @user-ei5fw2lk5e Před 5 měsíci +1

    もう開始4秒で、音と間が最高

  • @harumorc77
    @harumorc77 Před 5 měsíci +2

    恐ろしくさりげないひろゆきネタ…!
    俺でなきゃ見逃しちゃうね。

  • @agentyusuke9330
    @agentyusuke9330 Před 5 měsíci +2

    次回動画楽しみです!!

  • @user-h9H1Jkxw2eJ
    @user-h9H1Jkxw2eJ Před 4 měsíci

    シュレーディンガー方程式から不確定性を導出する解説、とても分かりやすく感動しました。余談ですがGPUで大量に計算される3D処理はアフィン変換という写像ですね。AIの処理もこれを多用するようです。

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 4 měsíci

      GPUはベクトルや行列の計算が得意ですので、CGやAIの計算に活用されます。

  • @user-vq5rk2cn6l
    @user-vq5rk2cn6l Před 5 měsíci +1

    さりげない 写像ってなんすか にニヤリとしました

  • @neo8695
    @neo8695 Před 5 měsíci

    声色がおだやかで、丁寧な口調がとても分かりやすく、大変に良く眠りを誘いますzzz

  • @user-wv3of7ol5w
    @user-wv3of7ol5w Před 4 měsíci

    次回の動画が待ちきれねぇ!

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 4 měsíci +1

      現在制作中です!めっちゃ長くなりそうなのでさらに分割するかも・・・!

  • @y.s3813
    @y.s3813 Před 5 měsíci

    すごく面白いです!出来ればどこかで量子コンピューターの解説に繋げていただけると嬉しいです!

  • @kachikochiyama
    @kachikochiyama Před 5 měsíci

    全4回とも拝見しました。続編楽しみにしてます。量子力学に興味はあっても歯が立たずにあきらめてたのですが、この動画に出会えてよかったです。
    見当違いのこと言ってたら申し訳ないのですが、観測するまで確定していないのだったら、こちらが望むような結果を得るための観測方法を編み出せば、物質を操作できるのかなと想像しました。これまでは自然や宇宙を観測するための科学が、自然や宇宙のしくみそのものに介入して変化させる科学へとなっていくという事なのかなと想像しました。
    神はサイコロを振らないかもしれない、でも人類がサイコロを振って新たな物質や存在形式を出現させる…的な。夢想です。長文失礼しました。m(__)m

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +1

      似たようなことをしてるのが量子コンピュータですよ!
      今までのコンピュータでは、0か1かで計算をしていますが、量子コンピュータでは、0か1かを確定させずに、重なった状態で計算することで、全通りの組み合わせをうまく扱って、ほしい結果だけ確定させるようなことをしています

    • @kachikochiyama
      @kachikochiyama Před 5 měsíci

      @@CGBeginner ご返信ありがとうございます。なんと、そのような仕組みだったんですか!量子コンピュータについても勉強したいと思います。ありがとうございます。

  • @まるたちーず
    @まるたちーず Před 5 měsíci +1

    ありがとうございます!

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci

      ありがとうございました!

  • @user-bk1vf7vo8x
    @user-bk1vf7vo8x Před 5 měsíci +1

    「神はサイコロを振らない」の起源を初めて知りました!
    次回も楽しみです!

  • @ryonunoichi7252
    @ryonunoichi7252 Před 5 měsíci

    早く続きが見たい!
    大人になってからこういった高度な数学的の知識を学習するにはどこから始めたら良いのでしょうか。Chat GPTに聞いてみようかな。

  • @yujifuji1978
    @yujifuji1978 Před 28 dny

    半分睡眠用にも流してみようと思い、動画再生して流し聴きしてたんだけど、あれっ、なんか落ち着かないなと思い、BGMがうるさいのかなとも思っていたけど、でもそこまで大きいわけじゃないしなんでだろと思ったら、BGMのいわゆるドラムで言うところのスネアにあたる音、つまり弱拍のタイミングで鳴らされるアクセント的なクラップ音 (拍手をような音) が解説の声とかぶって、解説の発話とところどころでクロスオーバーして、解説が聴き取りづらい、とまではいかないけど、どうやら脳内でそれらを分離することに脳のリソースとコストが掛かっているようで、話の内容を聞こうすればするほど疲れてしまう、ということに気付いた。
    同様なことを感じている人いませんかね

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 18 dny

      BGMいらん、というコメントを頂いたことは、たしかにあります。
      今後は、クラップにあたる部分の周波数だけ、弱めたりしてみようかな?と思いました。

  • @user-ms5tb1po8e
    @user-ms5tb1po8e Před 5 měsíci

    もう一回最初から見直します。。。。
    分かれへんようになってきました。。

  • @user-nq7cy5of5p
    @user-nq7cy5of5p Před 5 měsíci

    すごい!
    観てたら知らないうちに寝てた!
    3回観てやっと内容わかった!

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +3

      何回でも再生していいですよ!

  • @yamyus
    @yamyus Před 5 měsíci +6

    写像ってなんだろう

  • @NS-zk2jp
    @NS-zk2jp Před 5 měsíci +1

    13:38「存在そのものが確率」って言うのは、心霊スポットに霊が居る居ないっていうのも量子力学っぽいよなって思った
    霊は存在する存在しないの重ね合わせの状態が一番身近に感じられるものなのかもしれない

  • @七式-c7n
    @七式-c7n Před 2 měsíci

    物理学とは何の関係もないので恐縮ですが、
    「神はサイコロを振らない」として、この世の全ての事象が確定しているとしたら
    その神が決めたすべてを知り、未来まで予測できる存在が、ラプラスの「悪魔」というのは
    なんとも洒落が効いている話ですね。

  • @omotas00
    @omotas00 Před 5 měsíci +1

    10:25 小澤の不等式は測定限界に対するもので、不確定性原理に対するものではなかったような…?
    (他の動画を提示してすみません。参考:czcams.com/video/eXxv-zIgtWg/video.html)

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +3

      実はすこし混ざった説明にしてしまっています。
      ハイゼンベルクの不等式は、測定に関することを言っていて、小澤の不等式はそれを厳密にしたもので、
      演算子の交換関係から導かれる不確定性は、測定にかかわらず生じるものです、
      ちょっと、混ぜてしまっていました。

  • @mame665
    @mame665 Před 5 měsíci +2

    神はサイコロを振るのか?振らないのか?
    次回予告
    「神はサイコロを振る」
    www

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +1

      ネタバレしちゃいましたね

    • @user-vv8yx6yh6z
      @user-vv8yx6yh6z Před 5 měsíci

      次回「城之内死す」を思い出す

  • @TM-ot6lx
    @TM-ot6lx Před 4 měsíci

    うむ。わたしはちゃんと動いているのに何にもしとらん!と言われるのはこれゆえなのですね(違!)
    精密機器や創薬などで起こる「分からないエラー」などはどうでしょう?
    次回、いよいよサイコロの話が待ちきれません。

  • @bot-oe8vx
    @bot-oe8vx Před 5 měsíci

    アインシュタインは、解き明かしても解き明かしても尽きない、最高のライバル?恋人?であるこの宇宙の果てが、確率だという解釈が嫌だったのかなとか思った。

  • @westcoasttrap
    @westcoasttrap Před 5 měsíci +1

    2000万km/hの不確かさ・・・って。
    電子が原子核の周りを、波の状態でそれだけの速さでブン回っている、ってことですか?

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 4 měsíci

      回っているというか、雲のようにボヤっと存在しているようなイメージが近いと思います。化学者はよくそういうイメージで研究してます。

  • @user-vn4zj7pr1k
    @user-vn4zj7pr1k Před 4 měsíci

    シュレディンガー君よりも早く行列力学を産み出したのにあまり有名やなくてハイゼンベルク君可哀想...
    やっぱり物理学者にとっては微分方程式の方が扱いやすいんかな

  • @tt1031ful
    @tt1031ful Před 5 měsíci

    趣味で量子力学を勉強しています。ただ量子力学を知れば知るほど、確率論と確定論の境はどこにあるのか、疑問に思います。

  • @user-io3tp5jd9d
    @user-io3tp5jd9d Před 5 měsíci

    野球ボールなど、すべての物質の電子は確定できないのですね…
    安定しているように見える物が実はそこに確実にあると証明できない
    解釈が間違ってるかもしれませんが少しゾッとします
    丁寧な解説と編集お疲れさまです

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci

      「そこにある」とは何なのか、という定義を、実在性といいます。
      パート5でお話ししますが、実在性は成立していないことが実験からわかっています。

  • @kumahige5911
    @kumahige5911 Před 5 měsíci

    1番わかりやすかったです

  • @FROGMANchannel
    @FROGMANchannel Před 5 měsíci

    写像ってなんすか?

  • @stonetail1985
    @stonetail1985 Před 5 měsíci

    非常に面白く拝見しています。
    波動関数って人間の意思があろうがなかろうが、外部からエネルギーを与えれば収束するという認識でいるんですが、欧米の物理学者はそこに人間の意識だとかを入れ込みたがる気がします(コペンハーゲン解釈にも人間が特別であることが入り込んでいる気がしており、多世界解釈のほうが自然だと感じます)
    実証も反証もできないので、科学ではないかもしれないですが、このあたりの人間原理の話も可能であれば解説いただけるとありがたいです。

  • @shimazakichuui
    @shimazakichuui Před 5 měsíci

    量子力学、不確定性原理などの用語を英語表記して欲しいです。

  • @user-sv7lc3sh7h
    @user-sv7lc3sh7h Před 5 měsíci

    たてはまさんの動画をいつも楽しく視聴させてもらっておりましたが、
    7:15あたりで、初めて理解することを諦めました…。
    が、その後なんとか爪の先くらいで奈落に落ちるのを堪えることが出来ました。
    次回も楽しみにしております。

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci

      ハットとかプサイとか、聞きなれない記号ばっかりですが、ゆっくりとみていけば、わかっていただけると思います!

  • @ymgch16
    @ymgch16 Před 5 měsíci

    16:00 人間に調べる技術がないとかではなく、本質的に確定していないということ ... 何故そう言い切れるのだろう。技術がないから不思議に見えるのだろう、とは考えないのかな?

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +3

      ここでお話ししている内容はすべて、シュレーディンガー方程式を前提とした、数学的な計算からわかる結果です。
      あくまで世界が量子力学のルールに沿っているという前提になりますが、
      数学的な計算をした結果、求められないという結果になっているわけで、
      実際に実験をして得られる結果は、その数学の結果に沿ったものになります。
      数学的な計算上、求まらないとされたものに対して、実験したら求まるなんてことはありません。
      実験誤差、とは根本的に違います。
      もちろん、実は世界は量子力学に沿っていなかった、という話であれば、その限りではないかもしれませんが、
      世界は量子力学に沿っているかどうかを確かめる実験が行われ、実際に世界は量子力学に沿っていることが確認されています。(パート5でお話しします)

    • @ymgch16
      @ymgch16 Před 5 měsíci

      @@CGBeginner 禅問答のような呟きに丁寧な解説をありがとうございます! 今後も楽しませて頂きます!!

  • @student8424
    @student8424 Před 5 měsíci

    写像ってなんですかー

  • @user-tx1ik5np7i
    @user-tx1ik5np7i Před 5 měsíci

    たてはまさんに三体観てほしい

  • @user-zg4jy1gd4o
    @user-zg4jy1gd4o Před 5 měsíci

    ようわからんけど、不確定性原理と超弦理論やM理論などを結びつける理論に発展するとおもしろそうだと思った

    • @CGBeginner
      @CGBeginner  Před 5 měsíci +1

      量子力学を発展させたのが場の量子論と呼ばれるもので、場の量子論を発展させたのが超弦理論、超弦理論を発展させたのがM理論なので、つながってますよ。

  • @user-et4qj7rv8w
    @user-et4qj7rv8w Před 5 měsíci

    神はサイコロを振らないが理系バンドである確率が高いってことね

  • @takenonya1672
    @takenonya1672 Před 5 měsíci

    人はいつか死ぬ。
    自分もいつか死ぬ。