量子ゼノン効果で猫が長生き！ - すべての夢のたび。

昨日買った『量子力学の哲学――非実在性・非局所性・粒子と波の二重性 (講談社現代新書)』に興味深い話が載っていました。みんな大好きシュレーディンガーの猫がらみ。ちょっと解説してみます。

この思考実験では、放射性物質であるラジウムがアルファ崩壊してα粒子を放出すると、ガイガーカウンターがそれを検知して毒ガスを発生させ、箱の中の猫を殺すということになっています。そして、仮にアルファ崩壊が1時間以内に起こる可能性が50%だとすると、1時間後の猫は生きている状態50%と死んでいる状態50%の重ね合わせになる、というパラドックスが起こるわけです。

箱の中を実際に覗けば、猫の生死は確定します。1時間後に覗き込めば、「生きている状態50%と死んでいる状態50%の重ねあわせの猫」なんてものが見えるわけではなくて、生きている猫が見られる可能性が50%、死んでる猫が50%なわけです。いわゆる"観測による状態の収縮"が起きるのですね。

ところで、面白いのはここからです。

ここで、箱の中を覗くのを1時間よりも早くしたとします。するとどうなるか？直感的に言って、生きている猫が見られる可能性が上昇することが想像できますね。ひんぱんにちょこちょこ何度も覗けば、それだけ猫の寿命が伸びることと同じになる。理屈上では、無限に短い間隔で無限回箱を覗き込めば、生きている猫を見る確率が100%になります。まるでゼノンのパラドックス、"アキレスと亀"や"飛んでいる矢は止まっている"話みたいですよね。これが量子ゼノン効果の説明です。

いったいなにが起きているのか？実験開始時にはラジウムのアルファ崩壊は起きていません。開始1時間後に起きる確率が50%です。しかし、箱を覗き込み、"観測による状態の収縮"が起きる結果、ラジウムがアルファ崩壊する可能性が50%になるのは「箱を覗き込んだ時点から1時間後」になってしまうのです。あたかもカウンターがリセットされるかのように。

そして量子力学の恐ろしいのは、これが理屈の話ではなく、実験でほんとうにそのようになることが確認されていることです。もちろん猫を使ってはいないと思いますがw　観測によって放射性物質の崩壊確率は低くなってしまう！のです。

さてここから素人考えになります。要するに量子ゼノン効果は、放射性物質の半減期に人間さまが干渉できる！と言っているわけです。しかし半減期が延びてしまうのはどうにもマズいw なんとかこの理屈をうまく使って、放射性物質の半減期を逆に短くすることはできないのだろうか。そういったことが、現在の日本にとって必要とされているのではないか……？

そんなウマい話が？と思いますよね。ところが驚いたことに、なんと「逆量子ゼノン効果」という言葉が存在することを、ググった結果発見したのです。逆です逆。これは……期待できそうです。というわけで、そのあたりの事情が書かれていそうな本をAmazonで注文してみました。