ダブルスリット実験は、物理学の歴史でよく知られた実験の1つです。 19世紀初頭の物理学者Thomas Youngによって最初に提案されたこの実験は、セットアップが楽しくシンプルですが、世界について教えてくれることは一見複雑です。
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光は粒子のように振る舞うことができますが、ダブルスリット実験はもともとYoungによって光が波のように振る舞うことを示すために使用されました。 実験の復習が必要な場合は、ここでバージョンを確認できます。
電子、またはさらに大きな化学分子を使用したダブルスリット実験の他のバージョンは、これらのより短いオブジェクトでも波のような干渉パターンを作成できることを示しました。
20世紀初頭になって、量子力学の当時の新しい分野に取り組んでいた物理学者が、今日まで続いている説明である波動粒子双対性に到達しました。 理論は、ある意味では、光、電子、その他の小さなものが波と粒子の両方のように振る舞うことができると考えています。 ほぼ100年間、量子物理学の教義は、アインシュタイン、ボーア、プランクなどの物理学の最大の名前のいくつかによって、ヤングの実験や他の同様の実験の奇妙な結果を説明するために使用されてきました。 しかし、バックグラウンドに固執することは世界の仕組みを説明する別の説明であり、 Quanta Magazineによると、最近の研究室の研究により、一部の物理学者は量子物理学の基礎を再検討しています。
量子物理学の現代の概念によれば、非常に小さなスケールで-電子、光子、およびクォークの領域では、世界は明白ではなく、直接的で決定論的ではありません。 むしろ、世界は確率の一つです。 電子は可能性の雲の中に存在するようで、特定の空間ではなく特定の空間に生息しています。 この確率のオーラが崩壊し、電子が特定の場所に生息するのを見るまでそうではありません。
一部の人々にとって、このような世界の確率論的解釈は、単に神経質になりません。 しかし、他の人にとっては、科学的な観点からは確率的解釈は不要のようです。 Quanta Magazineによると、量子力学の通常の確率論的な奇妙さへと発展しないダブルスリット実験で見られる奇妙な振る舞いを説明する別の方法があるかもしれません。
「パイロット波理論」として知られているこの考え方は、電子やその他のものが準粒子と準波の両方であるのではなく、電子は別個の波に沿って運ばれている離散粒子であるということです。 この波は誰にもわからない。 しかし、最近の実験的研究は、実験室では、波によって運ばれている粒子が、量子力学の領域に排他的であると考えられていたのと同じ奇妙な振る舞いの多くを示すことを示しています（上のビデオで見られるように）。
波が何であるかを説明できないことは問題ですが、現代の量子物理学の固有のランダム性も問題です。
パイロット波理論の利点は、もしそれがうまくいけば、物理学者がより大きな物体に適用されるのと同じ規則で最小サイズでも起こることを説明できることです。 これは量子力学の場合ではありません。量子力学では、小さなオブジェクトと大きなオブジェクトに異なるルールセットが適用されるようです。
パイロット波理論は、量子物理学のアイデアがまだ定まっていた20世紀初頭に最初にピッチバックされましたが、それは決して広まりませんでした。 長い間、このアイデアは流行から色あせていましたが、新しい実験は、パイロット波理論が（少なくとも一部の分野では）戻ってきていることを意味していると言います。
ビデオ：MITの研究者ダニエル・ハリスとジョン・ブッシュは、油の玉を電子のように振る舞わせる方法を示しています。
