量子物理学入門

レッスン一覧

1. 確かめただけで、色が変わる

   白と確かめた電子を、別の箱に通してから調べ直すと、半分が黒になります。量子力学とは何かを、この実験1つで体験します。

   約2分・無料

2. 道をふさぐと、黒が現れる

   電子が通るかもしれない道を1本ふさぐと、それまで1個も出なかった黒い電子が出てきます。「両方の道を通った」でも説明できない理由を追います。

   約6分・無料

3. 明るくしても、電子は飛び出さない

   赤い光をどれだけ強くしても、金属から電子は出ません。弱い紫の光なら出ます。光が粒でできている証拠を、自分で光を当てて確かめます。

   約6分

4. 1個ずつ撃っても、しま模様ができる

   電子を1個ずつ間を空けて撃っても、点が集まるとしま模様が浮かびます。日立の実験を手がかりに、電子が何を持って飛んでいるのかを知ります。

   約6分

5. 位置を絞るほど、勢いがぼやける

   場所がはっきりした電子ほど、どれだけの勢いで飛ぶかが決まらなくなります。測り方が下手だからではない、波の性質から来る理由を見ます。

   約6分

6. 箱を小さくすると、光が青くなる

   電子を小さな箱に閉じ込めると、取れるエネルギーが飛び飛びになり、箱の大きさで光の色が変わります。ネオンの色と量子ドットの仕組みが分かります。

   約6分

7. 越えられない壁を、すり抜ける

   エネルギーが足りないはずの電子が、薄い壁の向こうに現れます。壁の厚さで確率がどう変わるかを確かめ、スマホの保存や太陽の輝きとのつながりを知ります。

   約6分

8. 電子は、同じ席に2つ座れない

   電子にはどの向きで測っても2通りの答えしかない「スピン」があり、同じ状態に2個入れません。このルールが周期表をつくり、机を固くしています。

   約6分

9. 電子でぎっしりなのに、ダイヤは透明

   電子がぎっしり詰まっているのに、ダイヤやガラスは光を通し、銅は光を跳ね返します。違いを決める「すき間」が、LEDの色と半導体を生みました。

   約6分

10. 作戦会議では、85%に届かない

    離れた2人が相談なしで答えるゲームで、事前にどんな作戦を立てても勝率は75%止まり。もつれた電子を使うと約85%に届きます。アインシュタインが負けた理由と、量子コンピュータの入口を見ます。

    約6分

このコースのテーマ

• 量子力学
• 物理
• 科学
• MIT