この動画から学べること

理論物理学者である野村泰紀先生と共に、古典物理学の限界から現代量子力学の完成に至るまでの衝撃的な歴史と基礎概念を学びます。

• 量子力学に至るまでの道のり

  • ニュートンとマクセルによって物理学が「完成」したと見なされた背景。

  • 古典物理学（ニュートン力学）では説明できなかった現象（黒体放射、原子の安定性）によって、科学者たちが大混乱に陥った経緯。

  • 光が波の性質（ヤングの干渉実験） と、粒子の性質（アインシュタインの光電効果） の両方を示すこと。

  • エネルギーが連続的ではなく、特定の単位（プランク定数 H の整数倍）でのみ出てくる飛び飛び（量子化）の概念。

  • 原子が非常にスカスカな構造をしているにもかかわらず、物体が通り抜けないのはなぜか。

• 量子力学の核心

  • 電子（物質）も光と同様に波の性質を示すこと（ド・ブロイの仮説）。

  • 波動力学（シュレーディンガー）や行列力学（ハイゼンベルク）といった、量子が従う方程式が完成した経緯。

  • ボルンの確率解釈と、二重スリット実験を通じて、電子が確率の波として伝わり、観測（相互作用）によって状態が変化する様子。

  • 量子力学の主要な特徴である「飛び飛び力学」と「重ね合わせ」の概念。

  • 大きな物体（人間や日常の世界）では干渉が事実上起こらないため、量子力学の法則がニュートン力学に収束していく理由。

  • 平行世界の概念が量子力学の式からどのように導かれるか。

  • 量子コンピューターが、この重ね合わせの原理を利用して、従来のスーパーコンピューターでは数万年かかる計算を劇的に短縮する仕組み。