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【阿部亮のつぶやき世界一周】難解すぎる「量子論」 常識的な物理法則が全く通用せず…

 先日、本屋で大学入試の問題集を見ていたら『水素の原子核を1円玉(直径2センチ)とした場合、水素原子全体の大きさは、次のうちどれか?(1)2メートル、(2)10メートル、(3)20メートル、(4)1キロ』という問題があって、答えが分からないので調べてみた。

 水素には重水素や三重水素も存在するが、普通の水素の原子核は陽子1個で、原子核の直径は10の15乗分の1メートル(=1000兆分の1メートル)だ。水素原子全体の直径は100億分の1メートルなので、原子核の10万倍が原子の大きさとなる。

 従って、水素の原子核の大きさを1円玉とした場合、水素原子は「(4)1キロ」となる。1円玉を置いて、そこから直線で12分ほど歩いた距離を半径として、電子1個が回っているというイメージ。原子は本当にスカスカで原子核は超々小さい。

 そして電子は「土星の周りを回る輪のように、一定の軌道を等速で円運動している」という感じで、中学の授業で教わったけれど、その話は子供に真実を伝えるのは衝撃的すぎると思ってついた「大人の嘘」だ。

 分子や原子やそれを構成する電子など、極微小な世界では、常識的な物理法則が全く通用しない。光を含めて量子は「粒と波の2重の性質」を持っていて、量子の運動は位置と運動量を同時に把握することは不可能。なので現在の見解では、前記の範囲内を電子は「不連続の軌道でとびとびに移動する」、原子は「雲のようにふちがなく、はっきりしない形状」ということになる。

 つまり量子論は難解すぎて、大人が聞いても理解不能なのだ。

 ■阿部亮 北海道札幌西高等学校卒業。19歳で陸路を世界一周。ニッポン放送「阿部亮のNGO世界一周!」のメインパーソナリティ。ミャンマー、ネパール、カンボジア、ブルキナファソ(西アフリカ)に12校の学校を建設している。

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