アナログとデジタルの対比
僕らの生活で言うと、キログラムの定義もこれで変わったんですよ。 しかも2019年。
レンです。 エマです。サイエントークは、研究者とOLが科学をエンタメっぽく語るポッドキャストです。
アナログとデジタルってどっち好きですか? アナログとデジタルですか?
いやもうデジタルに慣れてしまっているので、デジタルですね。 でもなんかさ、たまにアナログの方がいいなぁみたいなことない?
それは何?なんか紙の本の方が電子書籍よりいいよみたいな、そういうこと? あーそれに近い。
まあね。 音楽をやっぱ生で聞いた方がいいかもとか。
そういうのはアナログ? 確かに確かに。今さ、普段LINEとかに慣れているからこそ、たまに手紙とかもらうと嬉しいみたいな、そういう感じ?
そういうね、アナログっぽいっていう感じよね。 そうですね。
とかなんかさ、キャンドルとかさ、炎、焚き火とか、ああいうの見たら結構良くない? 良い。
揺らぎを感じてさ、すごいアナログいいなぁみたいな、ないですか? ろうそくでアナログだなぁとか思ったことはないけど。
アナログっていうかわかんないけど。 普通にいいですよね。 いい変わりがしてる。
てか単純にさ、アナログ時計とデジタル時計どっち好み?
時計使わないからなぁ。 時計使わないってことないでしょ?
スマホの時計は使う。だからデジタルかな。 それはデジタルでしょ?
時計使わない人いないと思うんだけど。 確かに。
アナログは定期的にさ、直さなきゃいけないからね。それがちょっとめんどくさいですよね。
それもあるし、表示法としてのアナログの方がわかりやすいっていう人もいるじゃん。
針でさ、パッと見たら。 それをアナログって言うってこと?
そこから?あれがアナログ時計でしょ?
あーなんか機械式の時計のこと言ってなかった。 機械式の時計VS電子かと思ってたけど。
違う違う。 大丈夫か?
一般的にアナログ時計って言ったら針の時計なんじゃない? 俺あってるよな。
デジタル時計は数値を出してるやつでしょ?
それだったら、壁に書けるのとかはアナログ時計の方がパッと見てすぐわかるからいいけど、
スマホみたいに近くにあるもので、 あとはかつ正確に時間を知りたい時だったらデジタル時計の方がいい。
それもわかってるんだけど、それどっち好きっていう質問だったんだけど。
場合によります。 場合によるってことか。
あ、そっか。僕は割とアナログ時計派なんですけどね。
マックス・プランクの探究
あ、そうなんですか。
でさ、今やってるアナログってどういう定義ですか?
アナログの定義はわかってないけど、
デジタルは電子っていうイメージがある。
アナログは電子じゃないっていうイメージがあるけど、でもなんだ?わかんない。
いや、電子って時計で言ったらわかりやすいと思う。
あれがアナログ時計とデジタル時計っていうのはなんでっていう。
正解言うと、アナログは連続的な値の変化。
というか、滑らかに変化しているものがアナログ。
区切られてないみたいな。
例えば時計もそうだし、音量をちょっとずつ変えれるボリュームのつまみとかもアナログだし。
自然のものって結構アナログ。
川の水の流れとかもあれはアナログの流れですよね。
連続してる。
デジタルはとびとびで区切られてる。
だから数字が出るデジタル時計とか。
電気とかはそうですよね。
照明とかはカチッて切り替えるタイプと、つまみでゆっくり光の量調節できるやつあるじゃん。
あれもアナログかデジタルかっていう感じだよな。
そうなんだ。
じゃあデジタルイコール電子なものっていうわけではなく、
さっきの電気の量の調節でも、つまみのやつだったらアナログで、
1、2、3みたいな。
そういうとびとびだったらデジタルっていう呼び方をするっていうことなんですか?
うん。まあなんか場面にもよるけどね。
まあでも基本的にはそう。
定義がそうなんだ。
そう。ざっくりアナログは滑らか、デジタルはカチッと分かれてる。
これなんか意外と知らない人多そう。
ていうか私知らなかった。
あ、そう。そうかね。
そう考えるとさ、例えば熱とか電気とか、電気ってあのバチバチなる電気。
ああいうものってアナログですか?デジタルですか?
熱とか電気とか、まあアナログなイメージがありますよね。流動的な。
あと炎とか。
炎とか、うんうん。
もうまあぱっと見滑らかでアナログっぽいじゃないですか。
まあさっき君も言ってたけど、なんか大体の自然なもの、アナログみたいなイメージはありますね。
うん、そうだよね。で、昔の物理学はそう思ってたのよ。
世の中、まあ数字でこう決めれるデジタルなものもあるけど、それこそもの投げたらこういう式で説明できますとかね、数値化できてるわけじゃないですか。
あれまあデジタルじゃないですか、言ったら。
でもアナログなものもあるよねっていうのを言ってて、まあそれはそうじゃないって思うじゃん僕ら。
でもよく見たら、熱とかこういうのもデジタルなんじゃないっていう言い方をね、する人たちが出てくるんですよ。
まあなんかものに関しては、結局は最終原子まで行くから、それを考えると原子1個、2個、3個みたいな感じで区切りはできるから、それはデジタルって言えるのかな。
まあそうね、原子レベルまで行ったらデジタルって言えるかもしれない。
でそれみたいなことが、じゃあ熱とか炎とかにも起きますよっていう。
そうそうそうそう、で今めっちゃいいこと言ってて、世の中の物質とかはまあ細かく分けていったらつぶつぶだろうなっていう想像はできるわけじゃん。
でもさ電気とか炎とかってさ、なんかあんまつぶつぶに分けれるイメージないじゃん。
まあでも今の私たちはあれだよね、なんか電気は電子って知ってるよね。
そう電気は電子っていう。
電子は1個、2個、3個って数えられるね。
でも炎もそんなにデジタルなイメージはないかも、アナログなんだ。
まあでも光とかの方が分かりやすいかな。
光ってアナログですかデジタルですかって言ったら、アナログにしか見えないよね正直。
そうだね、そんな光の粒とか見えないもんね。
今回はそこの、これも原始の話につながるんだけど、
あらゆるものつぶつぶでできてる説、これをねちょっと話していきたい。
つぶつぶ説ですね。
そうつぶつぶ説なんですよ。
でなんでそんなことを考えるようになったのかっていう話ですね。
でこの主人公はマックス・プランクさんっていう人が今回の主役なんですけど、
この人が結構この世界の見え方を変えてるっていう感じ、今言ったような。
パッと見アナログなんだけど本当にアナログかみたいなのを再定義する人なんですね。
それをねちょっとなるべくそんな難しい意識出さずに説明したいと思います。
じゃあまずね、一回世界観のおさらいからしたいんですけど、最近原始の話ずっとしてて、
目的はこの世界何でできてるのかを知りたい、モチベーションは。
で昔の人が予想したのは、世の中全部ちっちゃい粒からできてる説。
それ原子論って言いましたよね。
で今原子論が出てきて、そこから電気っていうものを調べてみると、電気もどうやら粒っぽいぞっていう。
その電子が発見されましたっていう話も前回までにしてます。
じゃあもう今の時点で電気が粒っていうことは、研究者というかマックス・プランクさんはわかってる。
マックス・プランクさん。
光と熱の関係
あとは電気と磁力と光って関係し合ってるよねっていうこと。
電気と磁気でできる波が光ですよっていうのは言ってた。
だから光はまあ波だよねっていう感じ。
だから光はアナログだと思ってるんですよ。波ってアナログじゃないですか。連続してるからね。
でそれがもう世界の真理ですっていう感じになってたと。
なぜかというとそれがわかったら、世の中のパッと見の現象をだいたい全部、四季とかで説明できるようになってた。
でそういう中でちょこちょこ説明できない現象が出てくると。
前回のレントゲンナイスとかもそうだったけど、今回は物を加熱したらめっちゃ光るやつってあるじゃん。
例えば炭とか、あとはストーブの鉄の部分とか、トースターの鉄の部分とかを加熱されたらさ、どんどんどんどん赤くなっていったりするわけじゃないですか。
そうだね。ガラスとかもさ、ガラス在庫するときとかに熱かけると赤くなりますよね。
ああそうそう。あれ何?っていうのを調べてたと。
マックスプランクさん?
あ、というかもう世の中的に。物をめっちゃ加熱したらなんか光るけど、この色とかけてる熱とかってどういう関係なのっていうのを調べてたわけですよ。
色と熱の関係ね。
ちなみにこの時代はどれぐらいの時代ですか?
これもう1800年代後半とか100年ちょっと前ぐらいですね。
だいぶ現代に近づいてきたね。
そうそうそう。だけどそれが説明できんってなってたね。
そっか100年前でも分かってなかったんだ、そこら辺が。
そう。で一応実験的には観察できるわけじゃん。
例えば炭がわかりやすいかな、キャンプとかで使う。炭を加熱していったらだんだん赤くなってきて、さらにめっちゃ加熱したら今度どんどん白くなっていったりするわけ。
え、炭白くなるんだ。
白く光ったりもする。めちゃめちゃ熱かったらね。
だからその出てる光の波長とかは一応実験的には調べられるわけでしょ。
それはなんか色と波長が関係あるからってこと?
そうそうそう。
青だったらこれぐらいで、青じゃないわ。赤だったらこれぐらいで、白だったらこれぐらいっていうのが波長的にわかるっていうことですね。
そうそうそう。で波長が加熱すればするほどどんどん短くなっていくと。
波長が短くなるっていうのは赤色からどんどん白色になっていって、最終的にこれ紫外線とかってめちゃくちゃ波長が短い光なんですよね。
になっていくぞっていうのはまあわかったと実験すると。
でそこから実験で得られた結果っていうのはめっちゃ熱かけていったら、ある程度までいったらその光の強さはマックスになって、
それ以上加熱すると色は白くなっていくんだけど光の強さとしては弱くなるというのがわかったんだよね実験的には。
色はもう白で一旦ストップして出てくる光の強さはだんだん弱くなっていく?
山形になってる。どっかのピークがあってそっからさらに行くとどんどん今度は落ちていくっていう。山なりになってるっていう感じ。
それは横軸がかける温度?
違う波長。
波長?
波長がどんどん短くなっていくと最初はそこ出てくる光はどんどん強くなっていって、ある程度まで強くなったらそこから今度光の強さ、エネルギーなんだけど弱くなっていくと。波長が短くなればなるほど。
縦軸が出てくるエネルギー、横軸が波長。右に行けば行くほど波長が小さくなるってことね。
そう。
じゃあ今は波長と出てくるエネルギーの関係を調べようとしてるんだね。
うん。というか観察したらそれはわかるわけね。
量子論の限界
で、今までの物理学の理論の計算でこれを予測しようとすると、一応光の計算もできるわけですよ。
前に電磁波だって光がなったわけなんで、そこでできた数式とかでそのエネルギーを予測してみようとすると。
エネルギーを予測?
要はどれくらいの波長だったらこれくらいエネルギーが出るっていうのを予測しようとした。
ああ、じゃあそのさっきのグラフを描くためってことね。
そうそう。で、それが実験値と一致してればOKってなわけじゃん。
あ、そうか。実験で山なりになることがわかってて、それと同時にこの間の人が作った式、マクスウェル法的式だっけ?
まあまあとか。
とかで、理論的にも式があるからその式と一致するかを確認してた。
そう。そしたらもう全然違うと。
ほうほうほう。
でもね、波長が短くなったらエネルギー無限大みたいになっちゃう。
うんうんうんうん。
もう発散しちゃって、要はめっちゃ短い紫外線みたいなものって、もう莫大なエネルギーだっていう結果になっちゃうね。理論だけだと。
うんうんうんうん。
でも実際そうならないわけじゃん。
はいはいはい。
そうなっちゃってたら、焚き火してるだけで大量の紫外線がバーって出て死んじゃうってことになるんで、理論だけで言ったらね。
だから実験と合わないと。
そうなの?でもさ、焚き火してたら、でもある程度の波長のところで止まるから別にそんなにエネルギーが無限大にはならないんじゃない?
いや、加熱してったら最初は赤くなっていくのはいいんだけど、そこから与えるエネルギーを上げていくと、いろんな波長の光が出てきます。
そのめっちゃ短い波長の光も簡単に出てきちゃうと思ってた。もっと。
本当はもっと出にくいの、そのめっちゃ波長が短い光って。
だけど波長が短い光もたくさん出るっていう計算結果になっちゃってて、っていうのは伝わる?
まあそういう式だったんだとは思った。
そうそうそう、そういう式だったっていうこと。
だからこれ直感とは違うし実験とも違うよっていう。
でもちょっとややこしいね、これ欠けたエネルギーと出てくるエネルギーが両方あるから、何の話をしてるのかっていうのをクリアにしたほうがいいかなって思ったけど、
欠けたエネルギーに対してどれだけの波長の光かつどれだけのエネルギーの光が出てくるかっていうのを今見たいんだよね。
そうそうそう。
で、理論的には与えるエネルギーが小さくてもめっちゃちっちゃい波長も出てくるし、めっちゃちっちゃい波長ってことは超高い無限大のエネルギーが出てくるって思われてる。
けど実際は小さいエネルギーだけ与えてもそんなちっちゃい波長とか出てこなくって、ある程度の波長しか出てこなくって、かつエネルギーも出てくるエネルギーもそんなに高くない。
そうそうそうそう。で、それが死骸破綻って呼ばれてて、ウルトラバイオレットカタストロフィーって言われてたんだけど、これがどうしても昔の式の組み合わせとかだと現実の結果と合わないってなる。
アナログとデジタルの対比
だからどうしてもこれを何とかしたいっていう物理学者が結構いっぱいいたんだよね。
でこれをじゃあどうやって解決していくのかっていう。結論これエネルギーが粒々ですって言って解決するんだけど、全然意味わかんないじゃないですか。
なんでエネルギーを粒って考えたらそれが解決できるのかっていう。だからこれがめっちゃこの話の分かりにくいところなんで、一旦ダイヤモンドを買うっていうことに例えるんですけど、
今与える熱っていうのも最初の話だとアナログって思ってたって言ったじゃん。熱は。それ今お金だと思ってほしくて。
であとは出てくる光も波って言ってアナログのものだから、その出てくる光もアナログなもんだと思ってほしくて。
でアナログなものでアナログなものを買うって考えてほしい。でこれ言うとアナログのお金でアナログのダイヤモンドを買います。
要はこのアナログなお金って何かって言うと最大値10円っていうのは設定されているとして、10円以下だったら無限にどの値でも取れますよっていうのがアナログ。
アナログなお金。そう。例えば?
例えば10円持ってるんだけど0.1円のものも買えるとか0.001円にもできるとか、そういう無限にお金を分割できるとする。
でじゃあダイヤモンド側も100万円のダイヤモンドとする1個。でそっちのダイヤモンドも分割して売れるっていう世界だとする。
でそうすると何が起きるかっていうと本当は10円しか持ってない人って100万円のダイヤモンド買えないんですけど、100万円分のね。
だけど10円を無限に分割して、でその無限に分割したお金でダイヤモンドを無限にちっちゃいやつを買うっていうのができるわけじゃん。
そしたら無限にちっちゃいダイヤモンドを無限に小さいお金で買い続けたら一応どんどんダイヤモンドとして増えてって、最終的に無限にダイヤモンド買えちゃうみたいな結論になって、これはおかしくなるわけですよ。
まあ100万分の10のダイヤモンドを無限に分割して無限に買えますよね。
そう。無限に買うっていう。その時点でおかしい。まあいろいろ設定もおかしいんだけど。
まあちっちゃいダイヤモンドしか買えないけど。
だけど古典物理学の世界って言ったらこういう感じのことが起きてたっていうイメージで、
アナログなものをこの理論の中に入れてると、どっかでこういう破綻が起きるっていうのをこれでは言いたい。
でじゃあどうすればいいのかっていうと、お金はじゃあ無限に分割できる連続なものじゃなくて最小単位決めましょう。
1円が最小単位ですってなる。
でダイヤモンドも100万円以下は買えないっていうこの最低価格ちゃんと決めましょうっていう100万円っていうルールを決める。
そうすると10円しか持ってない人は100万円のダイヤモンドを買えなくなるわけですよ。
だからそういうダイヤモンドを無限に買えちゃう人がこうワンサが出てくるとかそういうことは起きなくなるわけよね。
でこれはまあ秩序が保たれるわけじゃないですか。
これ今ざっくりしたイメージ感ね。この世界観で言いたかったのはこう連続的なもので考えるとどっか破綻起きちゃうんでちゃんと最小単位を決めようっていうこと。
でこれはじゃあ光の話に持って帰ると、熱のエネルギーがお金。与える熱。
与える熱。有力なね。
与える熱もさっき言ったように無限って考えちゃうといくらでもちっちゃい熱エネルギーでどの光も買えるみたいな感じになっちゃうじゃん。
それもまあおかしいわけじゃない。本当はこの熱エネルギーだとこれぐらいの光しか出ないっていうのは決まっているはずなのに。
っていうのがちゃんと説明できます。であとは光側も光が最低100万円じゃないとダイヤモンド買えませんよみたいにこの波長の光はこれぐらいのエネルギーがないと出てきませんよっていうルールがあると
さっき言ったみたいなこの特定の波長で無限にエネルギー出ちゃいますみたいなことにはならない。
プランクの重要性
ちゃんと短い波長の光は出にくいですよっていうルール設定ができるわけじゃん。
ってなると一応こういう矛盾が回避できるわけよ。っていうイメージで伝えます?
これ本当にイメージ。
まあアナログの世界だったらもう無限に分割できるけど
デジタルの世界だったら最小単位が決まってるから
一対一対応するというか一対一対応じゃないかもしれないけど
なんか最小値が定義できるみたいなイメージですかね。
そうそうそうそうなると無限に発散とかそういうことは絶対起きないと。
だから僕らがこう感じる世界とちゃんと合ってくるというかそういうイメージなんですよね。
理論だとそういう現実世界じゃ起きないことが数式上起きちゃうけど
それをちゃんと現実世界なりに補正しましょうよっていう話なんですよねこれ。
そこは理解できた。
イメージは伝わるでしょ?
イメージは伝わった。イメージは伝わってそれでそれを死骸破綻に持っていった時の話をもう一回確認すると
死骸破綻っていうのは波長が小さくなればなるほどエネルギーの高い光になるっていうのが死骸破綻だった。
そうだね。だから最初に言った炭を加熱するっていうので言うと
炭を加熱するのって熱エネルギーを与えてそれで光が出てきているわけですけど
しょぼい熱を与えてそのしょぼい熱が例えば無限に分割できたら
無限にその出てきにくい光も出ちゃうっていうのがまず起きるわけじゃん。
で紫外線とかももう出まくっちゃうっていうそれが死骸破綻なんですけど
それが与えるエネルギーがちゃんと最小単位があるってなると
そういう出てきにくい波長の光は出てこないってなる。
ってなるとさっきみたいな無限に暴走するみたいなことは起きてなくて
現実世界でも実際そうだよねっていう話で落ち着くわけよね。
特定のある程度の熱エネルギーを与えたらある程度の光しか出てこないですよねってなるわけだよね。
そうそうそう。
でもうその波長が短い光っていうのももう超エネルギーかけないと本当は出てこないとそもそも。
とかそういうことになる。
だからそれで一応現実世界の実験結果とこの理論も一致させられるよねっていう発想をした人がいる。
でこれがプランクっていう人だよね。
マックス・プランクさん。
これがマックス・プランクさんが発想したこと。
でこのプランクさんがエネルギーをつぶつぶって考えるのを式にしましたと。
でこの式を使うとさっきの熱とか光とかの関係性を表せますよっていうのが
これプランク定数の式が出てくるんですけど。
まずこれ式だけ言うとエネルギーの大きさイコール光の振動数。
振動数っていうのは光の速さは決まってるじゃん。
でその速さは振動数かける波長になってるっていう話はしたじゃん前。
したじゃん前というかそういうルールがあるんで要は波長が分かると振動数も分かるんですよ光。
だからまあここで振動数が出てきててで振動数かけるこのつぶつぶの大きさの定数っていうのが出てきてこれプランク定数っていうやつなんですけど。
まあそれで出てくるよだからエネルギーはその光の振動数とそのつぶつぶの大きさみたいな定数を掛け算すると出せますよっていう式を考えたよね。
この定数ってどうやって出てきたのっていうところなんだけどさっき言った炭とかを加熱して出てくる光はどういう波長ですかとかどういう振動数ですかとかそれを全部測定したりしたグラフとかがいっぱいあってでそれを何とかフィッティングさせる形でこの定数って決まってるの最初。
パラメーター調整してるみたいなだからねめちゃくちゃこれちっちゃいんだよね6.626かける10の-34乗とかもう超ちっちゃい値。
じゃあこの人はエネルギーイコール振動数かける定数っていう式を作ってその式をさっき言ってた実験結果と合うようにその定数を定めたんだけどエネルギーはさっき言ってたその出てくる光の強さみたいなところから出してきて。
量子の概念の誕生
で振動数っていうのは光の色とかから色で波長がわかって波長がわかったら振動数がわかるからっていうところでそのデータを入れてきてその定数を決めたわけね。
その定数がめちゃくちゃ小さいですよっていう話ですね。
そうそうそうそうまあでもまあすっごい難しいけどシンプルに言うともうつぶつぶの大きさを決める定数っていう感じで。
あ、そうなんだ。その定数がつぶつぶの大きさっていうことになるんだ。そこはあんま分かってないけど大きさになるんだ。
まあエネルギーだから大きさって何って感じではあるんだけど。
大きさとかではなくもうとりあえずエネルギーなんじゃないの?エネルギーってか定数なんじゃないの?
というかまあそういう最小単位があるって決めること自体がめちゃくちゃ画期的だったっていうことね。
あ、そこの定数が最小単位なの?
この定数がっていうかこういう最小単位を仮定すると全部つじつまうよねっていうのが今の段階。
でこれが量子仮説っていうやつですね。
これ初めて量子っていうのが出てくる。
量子って何って感じなんだけど一言で言うとエネルギーをアナログじゃなくてデジタルのつぶつぶって考えましょうよってその粒のことを量子って言ってるんですよ。
最小単位さっき言ってたのはエネルギーの最小単位の話か。
そうエネルギーの最小単位。
エネルギーの最小単位がイコール量子。
イコール量子っていうのを設定しましたよっていう。
さっきも言ったんだけどこれつじつまわせの式だったっていう話したけど
プランクさん自身もそうやって言っててこれはたぶん後々訂正されるかもねみたいなことを言ってるらしいの。
だけどこういうちっちゃい粒って定義をして定数入れてあげたらなんか計算合うよっていう。
波長にちゃんと反比例するようになるしエネルギーもまあオッケーみたいなことなんだけど
結果的にこれが正しかったってなるの今のところ。
だし当時も奇妙な仮説って言われてて学会とかその業界的にそんなわけねえじゃんみたいな。
波とかもそういうので説明できるってことみたいなもうそんなことあるみたいな直感とあまりに反してるわけよこれ。
なんであんまりこの時は最初受け入れられてないんだけどとりあえず決めた量子っていうことを。
分かったような分かんないような感じだけどとりあえず波から粒への転換を初めて提唱したのがマックス・プランクさんだったっていうことを折り返しておけばいいかな。
そうそうそうしかもさ量子っていう言葉自体もめっちゃ曖昧じゃない?
量子論と学会の反応
だって量子っていや粒ってだいたい量じゃんって思うんだけど。
分かる?
でこれ語源も量子ってクォンタムですけどこれもともとラテン語でどれぐらいの量かとかいかに大きいかみたいな量を問う言葉。
クォンティティのクォンかな。
そうそうそのクォンと一緒なんだけどまあだからある量みたいな意味ね。
だからエネルギーのある量っていう意味だね、量子。
めっちゃふわっとしてるじゃん。
でまあそれが日本に持ち込まれた時もそのクォンタムを量って訳して量子って言ってるんだけど。
そうだよね。
でこれの概念が出たのは1900年ですね。
ほうほうほう今から125年前くらいか。
そうで最初はそれがちゃんとオッケーって学会的にはなってないんだけど実はその量子がちゃんと認められて今ちょうど100年目なんですよ。
2025年って。
1925年にちゃんと認められたんだ。
意外とそんな時間かかってないねでも25年後にはちゃんとさ世間がこれは正しいんだってなったっていうことは何かなんか別の何だろう。
別の実験結果とかからこれ実はあるよねみたいなそういう実験結果がいろいろこの25年間とかの間に増えてきて早くこれ正しいかもってなったっていうことなのかな。
そうそうてかちなみにねこれ今量子って出したんだけど原子もまだ確認されてない時に量子って言ってるのよ。
原子もそういう世界がつぶつぶでできてるってなったら説明できそうっていう話を今までしてきたじゃん。
だけど誰も実験的に確認できてない。
の状態でさらにちっちゃいものの量子の話出したもんだからなんかあまりに常識ハズレしてたのこの出した時は。
だから結構認められなかった最初。25年って結構長くない?でもそこで大激論起きるわけよ物理学で。
だってそういうものを仮定しちゃったら言ったら今までニュートンとかがずっと言ってたやつもじゃあちょっと考え直さなきゃいけないんじゃないっていう話になる。
そうなの?量子にしちゃったら何か考え直さなきゃいけないことがニュートンの仮説にあったんだ。
だってそもそもニュートンを信じて光の波長とか計算しようとしたらさっきみたいな死骸波多も起きてたわけだし。
ってことは今まで僕らが信じて他のこととかも何か訂正しないといけないんじゃないとか。
全部由来でくるわけよ。世の中の最小単位が変わっちゃうと。
っていうので結構ここからゴタゴタしていくっていう感じなんだけど。
これが一応量子力学の一番スタート。量子論の父と言われてますけどこのプランクさんは。
ちょっとね時代を先取りすぎてそういうことになってたりする。
とりあえずすごい人だったんだね。
あとプランク定数何が重要って僕らの生活で言うとキログラムの定義もこれで変わったんですよ。
しかも2019年。キログラムって今までキログラム原器っていう金属の塊みたいなやつでこれの重さを1キログラムとするっていうのを定めてたわけなんですよ。
どっかにその標準となる金属の塊があってってこと?
この世の中のどっかにあってこれの重さが1キロだって。
そう日本みたいな。それが厳重に保管されてると。
でもさそれ何十年何百年何千年経ったらさ変わりそうじゃん。
変わりそう。
でもさそれ大問題じゃん。
1キログラムが変わるってやばいことじゃん。
みんな信じてるルールだからさ1キログラム。
だから本当にこの1キログラム原器でいいのかっていうのはマジで100年ぐらい。100年ぐらいじゃないな。もっとか。
確かに。
プランク定数の影響
ずっと2019年までそれでやってた。
2019年になってやっとプランクさんが言ってる最小のエネルギーの粒これも正しそうだからこれを使って1キログラム決めましょうってなった。
そうなんだエネルギーで決めるんだね。
正確にはねこれ光の速さとかそういうものがもう決まってるものっていうのはあるじゃん。
そこから頑張ってプランク定数とかを使って結びつけてキログラムの重さに変換してそれを1キログラムとするっていうルールを作った。
そうなんだそういうふうに変換できるんだ。
そうそうそう。
まあでもできそうじゃない?エネルギーと光を結びつけてるような定数だから。
エネルギーと光を結びつけてる定数それを重さに変換できる。
できるようになっていくんだけどこれから。
だからもうある意味このプランク定数ってここで出したやつが世界のルールを決めるところまで今いってるよね。
キログラムの定義にまでなってるからまあ正しいでしょうってそこまで来てる。
だからそれはすごいことだ。
っていうのはまあだからある意味関わってない人いないなみたいな感じですね。
まあスタートがねちょっと死骸破綻っていうあんまちょっとイメージしにくい。
これ国体放射の観測なんだけどそういうちょっとむずいよ正直。
むずい。めっちゃむずかった今回。
今日の話聞いてなるほどってなった人がどれぐらいいるかめちゃくちゃ不安なんだけど。
あの実はこれあのもうテイク2ですけどテイク1も2時間ぐらいかかって
でテイク2の今も今2時間30分ぐらい話しててずっとオフレコでわかんないあーだこうだあーだこうだって言ってもう非常に疲れてますけど
結局私はまあ最後までは理解できなかった。
イメージは伝わったでしょ?
イメージはまあ結局波から粒っていうところだけをもう理解したわ。
そういうものなんだかなみたいな。
まあエネルギーが連続してアナログだったけどデジタルって考えたら計算できるようになるっていう。
もうほんとそれだけですね。
だからねこれイメージしにくいけど今までの流れで言うとね電子は粒ですって言うんだよね。
エネルギーも粒ですって言うんだよね。
もうだいたい粒になってってる。
そうだね。
パッと見流れてるようなものも全部粒ですってなってて。
そうだね。
っていうこれ今ね理論だけずっときてる。
はいはいはい。
まだ実験結果はそんなに整ってない。
整ってない。
とりあえず実験結果に合うルール作ろうぜ。
じゃあ正確に結構できる。
じゃああとどうやって実験すればいいんだろうなっていうところまでだいぶきてるもん。
実際の実験結果はもう整ってあるけど、それに合うような理論を作っていったら粒になっていって、
でも実際の粒は確認できてないでしょっていうところかな。
誰も見てない粒。
量子もそうだし原子も誰もまだ見てない。
っていう中で今度じゃあ原子を始めて、
そもそも原子論本当っぽいぞってもっと一歩踏み込むのと、
それを本当に実験するやつが出てくるっていうのが次のステップで、
で、この次の話はアインシュタインが出てくるんですよ。
おーアインシュタイン。
アインシュタインも原子論でめちゃくちゃ重要なことをしてて、
っていう土台がね今やっとできた。
ここ4回くらいずっとアインシュタインの土台やってたみたいな。
あ、そうなんだ。
アインシュタインって言うと相対性理論とか宇宙みたいなイメージがあったけど、
原子論のところにも小っちゃいところにも関わってくるんですね。
この流れで相対性理論の話はね、ちょっとしない一旦。
じゃあ相対性理論とは関係ない別の功績ってこと?アインシュタインの。
全然別の功績。
じゃあアインシュタインやっぱすごい人だったんだ。
アインシュタインでかい発見1年で3つしたって言われてる人なんだけど、
そのうちの2つが出てくるから。
あ、そうなんだ。
あとはね、残ってる謎は一言で言うと、
電気粒です、エネルギー粒です。
じゃあ光何?ってなる。
あと磁気何?ってなるわ。
磁気ね。
磁気粒なの?
磁気は電気とセットだったじゃん。
マックスウェルとかの。
そこである意味もう一応説明上は粒でできてる。
磁気に関しては。
じゃあもうこの時代、1900年とかそれぐらいに、
磁気も粒かも連節はもう出てたんだ。
そうだね、ファラデーさんとか、あとはそもそもマックスウェルの式でも、
磁気はそもそも電化が動くと発生するっていうもの。
その電化っていうのは粒ですって言ってるから、
その粒の周りに発生してるものっていう感じだよね。
だからすごい粒子的な動きをしてる。
光の性質と量子論
だけどそれが組み合わさって出てくる光は波ですって言ってた。
そこはまだ波なんだ。
そこは波。
だけどここまで来ると本当ってなってくる。
でも確かにそういう状況だったら本当に光も波なんかってなるね。
そうそうそう。
で、こっからじゃあ光も粒なんじゃねって言い始めるのがアインシュタインなんだよね。
なるほどなるほど。
それも結構面白いんだよな。
で、しかもそこまで行ってようやく原子って計算できんじゃね?みたいな感じになってくる。
っていうのはちょっと次回行こうっていう感じですね。
まあちょっと原子編に入ったって言ったのに、
ちょっと一旦今ね原子を追い越してるぐらいまで理論行ってるんだけど、
この量子っていうのがないと正直ね、
こっから原子が何なのっていうのを知っていくところに進めないんだよね。
私ね、ほぼねこの辺はもう同時並行で発生していってるんで、
まあちょっとねややこしい話多いですけど、
まあ今回は量子の始まりのお話でした。
難しかったですけど、ありがとうございます。
はい、ちょっとなんか分かんないこととか出てくるかもしれないし、
まあ今回ねあくまでめっちゃイメージ伝えてるだけなんで、
ほぼ式出してないし、考え方だけ伝わったら嬉しいなという感じです。
また質問とかあったら、ハッシュタグサイエントークで投稿してもらうなり、
お便りフォームとかあとLINE、公式LINEもありますんで、
そこに送ってもらうなりしてください。
はい、お願いします。
コミュニティの紹介
で最後に、一応僕たち有料にはなるんですけど、
コミュニティを運営してまして、サイエントークラボというコミュニティをやっています。
で一応これの特典としては、
毎月限定音源、もう結構2年ぐらい経ったんで、
結構な本数の限定音源がたまっています。
そうだね、もう24本ぐらいあるってことですよね。
そうだね、とかたまに動画出したりとか、
あとちょっと情報そこでしか出さないやつとかあったりとか。
そうだよね、メンバーさん同士のやり取りもあるし、
私たちとの交流とかもありますね、ディスコード上でですけど。
ディスコードのコミュニティの参加権っていうのも一応このサイエントークラボでは、
ラボのメンバーとしてあるっていう感じです。
あとは限定の記事とかもありますよね。
そうですね、そういうのをちょっとコミュニティもね、今後頑張っていきたいなと思ってますんで。
で正直そんなに安い価格ではないですが、
結構制作の費用とかいっぱいかかってるのと、
あとちょっとロンドンが高すぎるとか、
まあ諸々の理由はあるんですけど、
もしこの僕らの活動を応援してくれるっていう方がいたら、
ぜひこのコミュニティ入ってほしいなと思ってます。
あなたです。
あなたに言っています。
あ、はい。
あ、はいって何?
君じゃないよ。
これ聞いてる人だよ。
聞いてる人に言ってます。
はい、ということで、ぜひ概要欄のリンクチェックしてみてください。
よろしくお願いします。
それでは皆さん、
メルチャフォー。
