電子は、波であり粒である。二重スリットの謎から、シュレーディンガー方程式まで登ろう。

スタート地点は、たったひとつの実験。スクリーンに浮かぶ縞模様の謎を追いかけるうちに、光電効果、物質波、波動関数、不確定性原理と、量子力学の道具が一つずつ手に入っていく。最後には量子もつれの世界まで、8つのステージで少しずつ旅していこう。

クエストを選ぼう!

ステージ1から順番にクリアしよう(前のステージをクリアすると次が解放されます)

1
運命の実験⏱ 約5分
光は波? それとも粒?

すべてはここから始まった。二重スリット実験でスクリーンに現れる縞模様から、光の正体に迫ろう。

はじめる →
2
E = hν⏱ 約6分
光は粒でもあった

金属に光を当てると電子が飛び出す「光電効果」。波の考えでは説明できない謎を、アインシュタインの光量子仮説で解こう。

はじめる →
3
λ = h/p⏱ 約6分
電子も波だった

「光が粒なら、電子は波では?」――ド・ブロイの大胆な発想が、原子の中の電子の謎まで解いてしまう。

はじめる →
4
|ψ|²⏱ 約8分
波動関数 ψ の正体

電子の波とは、いったい「何の」波なのか。波動関数と確率解釈という、量子力学の心臓部に踏み込もう。

はじめる →
5
Δx·Δp ≥ ℏ/2⏱ 約7分
不確定性原理

位置を決めれば運動量がぼやけ、運動量を決めれば位置がぼやける。測定の腕前の問題ではない、波そのものの宿命を知ろう。

はじめる →
6
Ĥψ = Eψ⏱ 約9分
シュレーディンガー方程式

波動関数の従う運動方程式、ついに登場。井戸に閉じ込めた電子を実際に解いて、エネルギーが飛び飛びになる理由を見届けよう。

はじめる →
7
重ね合わせ⏱ 約7分
トンネル効果と猫

波動関数は壁の中にも染み出す。壁抜け(トンネル効果)と、生きていて死んでいる猫の思考実験に挑もう。

はじめる →
8
最深部⏱ 約7分
量子もつれ

どれだけ離れていても瞬時に相関する2つの粒子。アインシュタインが「不気味」と呼んだ現象と、量子技術の最前線へ。

はじめる →