科学で解明できない「未知の繋がり」が発見される! 鳩の巣原理を覆した量子の性質とは?

科学で解明できない「未知の繋がり」が発見される! 鳩の巣原理を覆した量子の性質とは?の画像1画像は「CCライブラリー」より引用

 難解な量子力学についての話題が出たときに、よく登場するのが「シュレーディンガー猫」の話である。1935年に量子力学の問題点を指摘するために登場した思考実験で、現実に起こりうる話ではないのだが、硬派な科学の話に愛らしい猫が出てくるギャップが、なんともいえない魅力を生み出している。

 量子力学のマスコット的な存在となっているシュレーディンガーの猫だが、その牙城を突き崩すべく、新たな動物が名乗りを上げた。その動物とは、鳩である。

■鳩の巣原理

科学で解明できない「未知の繋がり」が発見される! 鳩の巣原理を覆した量子の性質とは?の画像2画像は「Wikipedia」より引用

 今月発行された、米国科学アカデミー紀要に掲載された論文で、また量子の驚異的な性質が明らかになった。なんと量子は、「鳩の巣原理」も通用しないのだという。

 むむ、鳩の巣原理ってなんぞや? と思われる方もいるかもしれない。これは数学でよく使われる原理で、10羽の鳩が9つの巣箱にいる場合、少なくとも1つの巣箱には2羽以上の鳩がいる、という考え方だ。

 至極当たり前の話ではあるが、この原理を利用することで、さまざまなことが証明できるのである。有名な例を挙げると、大都市の中には髪の毛の本数が同じ人が必ずいるという命題の証明だ。人間の髪の毛の本数は平均約10万本とされていることから、最高でその2倍程度の本数を持つ人がいるとしても、人口20万人以上の都市では、必ず同じ髪の毛の本数の人がいることがわかる。

 常識的に考えれば、この原理に例外はないように思える。しかし、これまでも数々の常識を覆してきた量子は、またもやわれわれの予想を超えてしまった。つまり、鳩の例えのままでいえば、「3羽の鳩を2つの巣箱に住まわせていたのに、どちらの巣箱にも1羽の形跡しかない」ということがありえるというのだ。

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