大峠の超え方　その４　粒子か波かについて

さて、皆様は光は波ということは知っているかと思います。
紫外線とか赤外線とか。あれも光ですね。
人間の目には見えない光はいっぱいあります。
音も波ですが、光も波です。
目に見えるいわゆる可視光のほかに、マイクロ波、赤外線、紫外線、X線なども光と言う訳です。
波長が違うだけで、全部光ということです。

原子力教育支援情報提供サイトあとみんより

さて、皆様はヤングの干渉実験というのをご存じでしょうか。
1805年ころトーマス・ヤングと言う人が光は干渉するということを示した実験のことです。

水でも、何でも波はお互いに干渉します。
例えば水面に石をポンポンと２つ投げれば、お互いの波が干渉しあって波の山どうしが重なったところでは強めあって山がさらに大きくなり、山と谷が重なったところでは弱めあって消えて、波の高い場所と波がない場所がしましま模様になると思います。
こんな感じ。

波なら何でもこういう現象が起きる訳です。

それで光でも起きるのかと思ってやったら光でもやはり干渉して、このような縞しま模様になった。
だから光も波なのが分かった。ヤングさんがそう実験で見つけたのですた。

さて、光は波だと分かった。

しかし、それで話は終わらない。光は波でもあり粒子でもあった。
あのアインシュタインさんがその後に実験をやりますた。
金属に光を当てて、その光が金属の中の電子を弾き飛ばすという実験でした。
これを光電現象と言います。

アインシュタインさんは相対性理論でノーベル賞を貰ったと思っている人も多いかもしれませんが、こちらの光電現象で1921年ノーベル賞を取ったのですた。
つまりアインシュタインさんが証明したのは、光は波でもあるけど、電子をはじき飛ばすんだから粒子でもあるんだよね。
ということを発見したのですた。

さて、こうやって光は波でもあり粒子でもあることがヤングさんとアインシュタインさんの実験で分かりますた。

さて、その後です。
凄いのはド・ブロイさんという物理学者が出て来ますた。
変態さんのすごいのをド変態と良く言いますが、ブロイさんのすごいのをドブロイと言ったのでしょう。
冗談ですが。

その人が光は粒子でも波でもあるんですよね？
だったら、もしかしてこの世の物質って今まで粒子と言われてきたけど、波でもあるんじゃないの？
と言い始めたのですた。

ドブロイさんが出て来るまで人間やら鉄やら、石やらいろんな物質はつきつめると細かい粒々の小さい粒子で出来ていると思われていた。

ドブロイさんは光が粒子でもあり波でもあるなら、物質も粒子であって波なんじゃないの？と言い始めたのですた。
そういうことを言ってドブロイ波という説を言い始めた。
普通に考えるとトンデモ学説です。

しかし、その後、今まで粒子と思われていた電子。
実験したらやっぱり電子が干渉してしまった。
波じゃなければ干渉などしないのです。

二重スリット実験と言い２つの隙間から電子を飛ばすと、向こう側に干渉縞ができてしまった。
２つの溝から電子を飛ばすと石を水面に投げたごとく、電子もお互いに干渉して波の特徴である干渉縞ができてしまった。

ぇ、ぇえ？
じゃぁ、やっぱり物質も波なの？

そういう話になってしまった。
ここまで分かるでしょうか。

すみません。話が長くて。

まだまだ続きます。

本当にありがとうございますた。