頭がくらくらする量子論

退屈な日常から、ちょいと旅をしてみたいと思いませんか？
そんなときにお勧めの一冊を見つけました。

量子力学は学べば学ぶほど、
頭がくらくらしてきます。

そしてこれまで築いた「常識」という概念が
音を立てて崩れていくと思います。

「俺は常識なんかに囚われないぜ」という人こそ、
量子論を学んで欲しいと思います。
いかに自分が常識に縛られていたかを
思い知らされることになるでしょう……。

1.壁を通り抜けられる確率はゼロではない
2.もし光速で走っても、光は静止時と同じ「光速」に見える
3.質量はエネルギーに変換できる
4.電子は粒子と波動の両方の性質を持つ
5.電子が波として振舞うと粒子性が消える
6.この世界は重ね合わせでできている
7.観測した瞬間、粒子の性質が決まる
8.粒子Aを観測した瞬間、粒子Bの性質が決まる（量子テレポーテーション）

箇条書きにしてもわかりにくいかもしれないが、
たとえば3の理屈で、目の前の角砂糖という物質を
「エネルギー」に変換することができるのだ。

それはそれは凄まじいエネルギーで、角砂糖1個で
東京くらいの都市なら、何十個も吹っ飛ばせるほど。

※E＝mc^2　という有名な式で表される。

また6、7からは、パラレルワールドの存在が示唆される。
たとえば箱の中にネコが入っているとする。
ネコが生きている世界と、死んでいる世界が重なり合っているが、
箱を開けて観測した瞬間、ネコの生死が確定するという考え方。

大学などの授業で受講しても、難解な数式が羅列されるだけで
量子論の面白さがわからないことがあるかもしれないが、
この本ではほとんど数式を使っていない。

数式を使わずに量子論を学べるのが凄いと思った一冊である。

すべての人間のAIを作ったら？

この前の24時間テレビで加山雄三さんのAIが登場した。

これを見てふと思ったのだが、
この世に生まれた人間すべてのAIを作って、
保存すれば、凄まじい「✨才能バンク✨」になるのではないか。

現在の社会では、発揮しようがない才能を持ってしまった
「眠れる獅子」たちを保存しておくこともできる。

100年後、1000年後に喉から手が出るほど、
その才能が欲しくなるかもしれないではないか。

過去の偉人も復活させれば
今でもモーツアルトが作曲を続け、
紫式部が執筆を続け、
アインシュタインが研究を続ける世界……
が実現する。

ただ、もしこれが実現すれば
死生観というものが大きく変わってしまうことは否めない。

銅が溶けるところってみたことがないな～

「そういえば、銅が溶けるところってみたことがないな……」

鉄や亜鉛などは、薄い塩酸や硫酸にも溶ける。
だが、銅を入れてもどうにもならない。

銅はＨ＋よりイオン化傾向が小さいので、
強酸というだけでなく、
強力な酸化力を持つものでないと溶けないのだ。

その身近なものが、硝酸や熱濃硫酸というわけである。

硝酸や熱濃硫酸などという超物騒なものを
たくさんの生徒がいる前に持っていきたくない。

そこで、化学室で予備実験し、動画に取りました。

思った以上に過激に反応……
生徒の前でやらなくてよかった～

★銅を硝酸で溶かす（1分20秒くらいから激しい反応が起こります）
https://www.youtube.com/watch?v=7Al4dQf8vLY

濃硫酸の怖さを実感する動画

中学生のとき、理科の先生から
もうもうと塩化水素の煙が立ち上る濃塩酸を見せられ、
これを浴びたらお岩さんみたいになっちゃうぞ、
と脅された思い出がある。

でも「濃硫酸」のが実はもっと怖い。

まず、塩酸＝塩化水素を水に溶かしたもの、であるから、
Maxでも35％くらいのものまでしか存在しない。

しかし硫酸は、そもそも「硫酸」という物質が存在するのであるから、
100％のものもありうる。

加えて濃硫酸には「脱水作用」というものがあり、
有機物質をことごとく「炭」に変えてしまうのだ。


以下スクロース（砂糖）に濃硫酸を加えた動画です。
こんななってしまいました。
「脱水作用」により、ＣとＨとＯからなるスクロース分子から
ＨとＯを奪い取り、Ｃのみ残ったためです。
https://www.youtube.com/watch?v=p4xAynX03dU 

人体のタンパク質もＣとＨとＯからなるため、
人体に濃硫酸が触れたときにも、同じような反応が起きます。

濃硫酸を扱うときは、十分にご注意を。

人間中心主義がダメな根拠

なんとなくいやだなあ～とは思っても、
論理的にその根拠を述べるのが難しいことは往々にしてある。

しかし自然科学の世界では、
客観的な説得力が重要であったりするから厄介だ

人間中心主義はなぜダメか、について。

これまでは、ヒトはハイレベルな社会と技術を持ち、
影響力が大きすぎるから、という根拠を挙げていた。
しかも地球上で70億と、高次消費者としてはあり得ないほど個体数が多い。
すべてのヒトが恩恵に預かれる人間中心主義を貫こうとすれば、
間違いなく地球が崩壊する

まずは人口を数百分の一以下にしない限りは、
人間中心主義の徹底はありえないと言う考えである。
（日本で数十万人、世界で数千万人といったところだろう）
このことは繰り返し、「人口減らせ論」で述べてきたとおり。

★人口を減らせ論
http://blog.goo.ne.jp/cameleotino/c/920852491d01fb08a9f5af2701a9db51


が、
花里孝幸氏「自然はそんなにヤワじゃない―誤解だらけの生態系」（新潮社）
を読んで、もう一つ、新たな根拠を提示できるようになった

まず生物学的な前提として、
「生殖可能な子」を残せるもの同士を『同種』としている。

ロバとウマで
ラバというハイブリッドを産むことは可能だが、
ラバには生殖能力がない。
このため、ロバとウマは別種となるのだ。

かつて地球上に存在した「ネアンデルタール人」も
現存のヒト（ホモ・サピエンス）とは
交配が不可能なことがわかったので、別種ということになる。


現在も、アマゾンなどの奥地で、
文明から完全に隔離された民族が確認されている。

彼らのＤＮＡ、あるいは我々のＤＮＡが長年のうちに変化し、
彼らと我々の間で、交配が不可能になる可能性は十分考えられる。
そうなると、その民族はホモ・サピエンスとは「別種」となる。

人間中心主義では、ホモ・サピエンス以外の生物を上から目線で見下ろし、
保護したり駆除したり……やりたい放題行ってきた。

だから「別種」であるその民族も、
イヌやカエル、あるいは虫と同様の扱いを受けることになってしまうのだ。
なにしろ、ホモ・サピエンスではないのだから･･････。
そんなことが人道的に許されないことは明らかではかなかろうか。

脱・人間中心主義は21世紀の大きな課題だ

メタンでできた積乱雲から雨が降る！

さきほど書店で、科学雑誌ニュートンを立ち読み。
木星の衛星「タイタン」には、海、そして雲が存在するという

タイタンは地球よりはるかに太陽に遠く、
よって温度もずっと低い。
水はとうてい液体では存在できない

タイタンの海を作っているのは「液体メタン」だ。
地球上で、メタンは無色無臭の気体だが、
温度が低いタイタンでは液体となるのである。

そして、海からメタンが蒸発して雲を作り、
メタンの雨が降る。
タイタンでは、メタンでできた積乱雲（雷雲）も観測されているという

地球の生命を支えているのは液体の水だが、
仮にタイタンに生命が存在するとすれば、
液体メタンがその役割を担っているのかもしれない。

そう考えると、地球の常識では、
とてもじゃないが生命が存在しえないと思われがちな
低温下でも生命の可能性があると言えるではないか。


反対に、超高温の星では、
鉄が液体で存在して、海や雲を作る、なんてこともあるかもしれぬ

鉄の積乱雲から降る、液体鉄の雨、
体液が液体鉄ででき、高温に適応した生物……。


夢が膨らむ話である

「発狂しそうな数字」の使い道

「大きな数」といえば、
小学校で「兆」まで習い、それ以降は学習しない。

参考資料としてそれ以降の数が
「無量大数（10の68乗）」まで載っていることが多い。

尤も、日本の国家予算がいずれ1京円に達しそうなので、
「京」までは学習する必要が出てくるかもしれない。

さらに無量大数より大きな数も、実は延々と存在はする。
（厳密には連続した単位ではないのだが）


以下、表を載せるが、これを見ると「無量大数」が可愛く見えてくる。
人間がまともに考えることができる数字の、いかにちっぽけなことか。
そんなことを実感させられよう。



ところで……こんな数、何に使うんじゃ！

宇宙の原子数でさえ、無量大数より桁数がちょっと多いくらい。
それ以上の数なんていらねんじゃね？という気がする。

たしかに「ものの数を数える」という場面では、
これ以上の数は使いようがない。

じゃ、こんなバケモノみたいな数をいったいどこで使うか？

「場合の数」である。

たとえば、
世界の70億人が一列に並ぶとすると、何通りの並び方があるか？

70億×（70億-1）×（70億-2）×……×1

という計算式になる。

とても計算したくないけど、こういう場面くらいでしか
無量大数以上の数なんて、とても使い道がない。

「宇宙の果て」とは？

宇宙はどこまで続くのか？
「宇宙の果て」はどこか？

「宇宙の果て」があるとすれば、
その外側はどうなっているのか？

昔から、子どもの疑問の定番だ。
私自身も学生のとき、考えこんで眠れなくなったことがある

現代の子どもも同じようである。
この前も、担当してるクラスの女子高生が犇々と考え込んでいたし……。



結論を言ってしまうと、
宇宙の広さは有限だが、「果て」はない。
宇宙の大きさは約465億光年とされている。

※一光年：光速（1秒で地球を7周半する速度）で
一年かかる距離。約9.5兆キロメートル。


どういうことかというと、「宇宙は四次元に丸い」のである。

二次元に丸いのが円、三次元が球……。

仮に、二次元までしか認識できない生物がいたとする。
その生物を球面上に連れてくると、どう感じるか。

面積が有限なのに「果て」がない、
ずっと歩いてると、元いた場所に戻ってくる、
そんな球を摩訶不思議なものだと思うだろう。

その、もう一個上の次元が、四次元に丸い宇宙の姿だ。
フツーの人間の感覚だと、
体積が有限なのに「果て」がない、なんじゃこりゃー！である

人間は三次元までしか認識できない生物だから、
四次元である宇宙の状態を、なかなかイメージできないのだ。

すさまじく性能が良くて、
何百億光年も先が見える望遠鏡を作れば、
望遠鏡をのぞいてる自分の姿が見えることだろう。

宇宙人はいる！（きっぱり）

宇宙人は存在する！
そう断言していいと私は思っている。

なにしろ、この銀河系には太陽のような星が2000億個もある。
そして、そんな銀河が宇宙には1000億個以上もあるのだ。

太陽型の恒星が、一つしか
ハビタブル・ゾーン（生命居住可能領域）の惑星を持たないとしても、
『2000億×1000億』個も候補があるんですぜ！？


ではなぜ、なかなか宇宙人に出会えないのか？

人類の歴史はわずか2000年くらい。
宇宙138億年の歴史からみれば2000年なんて一瞬未満だ。

はるか遠くの天体からやってくるには、恐ろしい時間がかかる。

仮に光速（1秒で地球を7周半する速度）でやって来ても、
一万光年離れていたら10000年、
十万光年離れていたら100000年……。

※光速を超えようとすると、質量が無限大になるので
理論上、光速を超えることはできない。


そして、そもそもだが、宇宙人は地球人と「物理的に」出会えるのか？

地球はすべて「物質」でできているが、
宇宙には、「物質」以外のものが存在する。

たとえば決して見ることができない「暗黒物質」。
もし宇宙人の体が暗黒物質でできていたら、
地球に来てもわからない。

もっと恐ろしいのが「反物質」。
反物質は、物質と出会うと凄まじいエネルギーを放出して、共に消えてしまう。

どれくらいのエネルギーを出すかというと、
アインシュタインが発見した、かの有名な「E=mc2」の式で表わされる。
つまり、人間一人で水爆以上のエネルギーを放出することになる。

地球に反物質が存在しないのは、
すでに物質と反応して消えてしまったからだと言われている。
反物質よりも物質のほうが多く存在したから、物質だけが残ったのだ。

世界一信仰されてる宗教は意外にも……。

今、世界で一番信仰されてる宗教は何であろうか
キリスト教でも仏教でもあるまい……。


以前、ホームページの雑記にも書いたけれど、
宗教と科学の違いは、「絶対的なものを認めるかどうか」である。

宗教では絶対的な「神」が存在するが、
科学には絶対的なものが存在しない。
すべてを疑ってかかり、証明しなければならない。

……というのは建前。
科学でも絶対的に信仰しているものがある。
それが「エネルギー」だ。

エネルギーというものが存在することは示せないが、
エネルギーというものが存在すると仮定すると、
この世の現象すべてに、うまく説明がついてしまう。

※古典物理学でも量子力学でも、しれっとエネルギーというものが使われてる。

「エネルギー」を中心に世界を描写する世界が科学。
つまりは科学も宗教の一種といえるのだ。
（これ、高校の物理の授業で一番感動した話です）

そう、世界で一番信仰されているのはまぎれもなく「科学」である。


科学にのめり込み過ぎると、
他の宗教の過激派と同じ過ちを犯すこともある。

たとえば「それは科学的じゃない！」という批判をよく耳にするが、
これこそ、「自分たちの宗教（科学的であること）が正義」、
「異教徒は許さん」という姿勢そのものといえる。

科学者が、往々にしてスピリチュアルなどをムキになって否定するのも、
その一環かもしれない。