【衝撃】量子効果は大きな物質にも作用していると実験で新判明! 40kgの鏡を動かし…人間への影響は?

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画像は「getty images」より

 量子もつれ、量子ゆらぎなど、量子レベルの世界では、日常の世界とは全く異なる現象が起こっているが、こうした現象が人間サイズの大きさのものにも影響を与えていることが新たに実験で確かめられた。

 英紙「The Independent」(7月1日付)などによると、米マサチューセッツ工科大学物理学科副学科長で天体物理学者のネルギス・マヴァルヴァーラ教授らの研究で、量子ゆらぎにより40kgの鏡が“蹴られ”、わずかに動いたことが確認されたというのだ。同論文は科学誌「ネイチャー」に掲載された。

‘SPOOKY’ QUANTUM MOVEMENTS SEEN HAPPENING TO LARGE OBJECTS, SCIENTISTS SAY(The Independent)

 量子ゆらぎとは、量子のエネルギーの値が短い時間では一定に定まらない現象のことを言う。物理学ではこれがビッグバンを引き起こした原因とも考えられており、非常に重要な現象ではあるのだが、われわれの日常生活にはほとんど無関係な微小世界の出来事だと思われてきた。

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マヴァルヴァーラ教授。画像は「MIT」より

 マヴァルヴァーラ教授らは、アメリカのさまざまな場所に2つの観測施設を製作。そこから光を送り、光は長いトンネル通過した果てに、鏡に反射して元の場所に戻ってくる。2つの施設にある鏡は、重力波で光が影響を受けない限り、同じ時間に同じ場所に戻ってくるはずだ。そして、「量子スクイーザー」と呼ばれる装置で実験に影響を与える“ノイズ”を極限まで減らし、鏡が受ける影響は重力波検出施設「LIGO」を使って精密に測定した。

 すると、鏡は10ゼプタメートル動いたことが計測されたのだ。研究チームによると、以前に他の研究グループが測定したナノスケールの物体よりも10億倍重いものを動かしたという。

 とはいえ、10ゼプタメートルは1メートルの1060億分の1という、“わずかな”と形容するのもはばかられるような非常に小さな値である。MITのリー・マクラー氏によると、水素原子1つを10ゼプタメートルと比較すると、ちょうど人間にとっての水素原子1つのサイズぐらいだという。もう想像もできないほど“わずかな”動きがあったのだ。

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LIGOの制御室。画像は「Wikipedia」より

 マヴァルヴァーラ教授によると、「私たちの熱エネルギーはあまりにも大きいため、こうした量子真空ゆらぎが私たちの動きに与える影響は測定できない」という。

 とはいえ、量子レベルの現象が目に見えないレベルでわれわれに影響を与えている可能性はあるだろう。既存の科学では因果関係を説明できない現象、オカルトと揶揄される現象も実は量子効果によるものかもしれない。今後の研究にますます期待したい。

 

参考:「The Independent」、ほか

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