量子力学

量子力学は、「相対性理論」と並ぶ２０世紀の物理学の二大理論。古典物理学を、すっかり書き換えてしまった。

とはいうものの、筆者にとって量子力学は「科学」というより、「精神世界・スピリチュアル関係者の間で大人気の理論」という面でずっとナジミ深い(笑)。実際のところ、これほど精神世界の考え方に合う科学理論は、他にちょっと見当たらない。だから、人気が出るのも当然だろう。

もちろん、「これは科学なのだ。スピ系っぽい解釈をするな」と怒る人もいるんだけど、そういう人はたいてい、本物の専門家ではない。

そもそも、本物の専門家による量子力学の解説は、ほとんど「数学の講義」そのもので、スピ系っぽく解釈すること自体が難しい。というのも、専門の研究者は、なんといっても、「実験結果および、それとツジツマの合う数学理論」に関心がある。精神世界関係者は、そうではない。量子力学によって浮かび上がってきた、「物質という存在のあやうさ（？）」みたいなものに関心が集中している。

それはともかく、量子力学が取り扱っているのは、原子・電子・光子・・・といった、ものすごく小さな粒子の話。どのくらい小さいかというと、「原子とピンポン玉の大きさの違いは、ピンポン玉と地球くらいの違い」とよく言われる。いくらなんでも小さすぎて、日常生活における「物質」の常識がほとんど通用しない。

問題なのは、その「原子」の構造だった。われわれ人間や動物も、岩石や海水も、地球や太陽も、銀河系やアンドロメダ星雲も、すべてが原子でできているにもかかわらず、あまりにもナゾに満ちた存在だった。

最初は単なるツブと考えられていたけど、そのうち、「原子核の周りを、電子がクルクル回っている」という、理科の教科書などでオナジミの図が登場した。これはちょうど、「太陽の周りを、地球や火星その他の惑星が回っている」という太陽系の形にソックリだったから、なんともいえない説得力があった。まさしく、太陽系と原子こそは相似形で、マクロコスモスとミクロコスモスの見本みたいに思われた。

もっとも、オナジミの図といっても、実態とは大きくカケ離れている。というのも、原子の大きさと比べて、原子核の大きさが本当はあまりにも極端に小さいので、正確な図にすることなど不可能だからだ。原子核がどれくらい小さいかというと、これまたよく使われる例えに、「原子の大きさを東京ドームとすると、原子核の大きさは野球のボールくらい」というのがある。「このテーブルの大きさを原子核とすると、電子は山手線くらいの遠いところを回っている」というのも聞いたことがある。何ｋｍも離れたテーブルの周囲を、お皿が回っているというくらいのイメージ。

誰もいないガラガラの東京ドームの真ん中の空中に、ボールが一個だけ、ぽつんと浮いている姿を想像してみよう。それでいて、全体の重さの９９％以上を、その「ボール」が占めている。原子というのは、それくらい中身がカラッポ。それが、われわれ人間や宇宙を作っている、「物質」の中身なのだ。そう思うと、なんとも背筋が寒くなってくるほど空虚・・・。

その原子核の周りを、電子が回ることにより、原子ができている。その電子ときたら、原子核と比べても、さらに極端に小さくて軽い。ほとんど、物質なのかどうかも分からないくらいだけど、それでもやっぱり物質の仲間ではある。

原子核はプラスの電気を帯びていて、電子はマイナスの電気を帯びている。プラスとマイナス、陽と陰とがお互いに引き寄せあって、ペアになっている。原子核も電子も、お互いにメチャクチャ小さい。それでいて、電子は、原子核から遠く離れた軌道をいつまでも回っている。そうやって、中身がカラッポでスカスカの「原子」が作られている。なんとも、摩訶不思議な構造というしかない。

ここで科学者たちには、大きな疑問があった。それは、「なんで、電子は原子核に引っ張られて、くっついてしまわないの？」という疑問。

まあ、地球が太陽の周りをいつまでも回っていられるのは、遠心力があるおかげ。電子が原子核の周りを回っていられるのも、それと同じだろう。

・・・というのは誰もが思うところなんだけど、実験の結果なんと、この電子のエネルギーは、時間がたつにつれて、だんだん落ちてくる（はずである）ことが判明した。このままでは、電子はやがて原子核に吸い寄せられてしまうだろう。そうなったら、原子はつぶれる。原子がつぶれたら、どうなるか。物質そのものが消えてなくなってしまう。これは、物質世界の一大事。

それにしては、この物質世界は、見るからに堅牢にできている。かつて古代中国には、「空が落ちてきたら、どうしよう？」と心配して悩んだ人がいた。でも、世の中、「物質が消滅したらどうしよう？」と心配する人はさすがにいない。それはナゼなのか。

そういう疑問を解決するために登場したのが、量子力学だった。

量子力学といえば、かの有名な「二重スリット実験」から話は始まる。

（つづく）