1: 2015/03/09(月) 21:58:35.35 ID:???.net
掲載日:2015年3月3日
http://gigazine.net/news/20150303-light-particle-wave/

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 光は「粒子」の性質と「波」の性質を併せ持っていますが、これまでは同時に観測できなかったこの両方の性質を、スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)の研究チームが世界で初めて電子顕微鏡で撮影することに成功しました。

そのすごい写真がコレ。

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© 2015 EPFL
http://actu.epfl.ch/public/upload/news/images/4d/23/ba4c91c2.jpg

 といっても、何がどうすごいのかがとてもわかりづらいわけですが、なぜこれを撮影するのがそんなにすごいことなのか、どのようにして撮影したのかをEPFLがアニメーションムービーで解説していて、これを見れば事情がわりと簡単に把握できます。

Two-in-one photography: Light as wave and particle! - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=mlaVHxUSiNk&hd=1




 アインシュタインといえば「特殊相対性理論」「一般相対性理論」などで知られる20世紀の物理学者です。19世紀末まで「光は波である」という考え方が主流でしたが、それでは「光電効果」などの説明がつかなかったところに、アインシュタインは「光をエネルギーの粒子(光量子)だと考えればいい」と、17世紀に唱えられていた粒子説を復活させました。

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http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00269.jpg

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この「光量子仮説」による「光電効果の法則の発見等」でアインシュタインはノーベル物理学賞を受賞しました。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00270.jpg

その後、時代が下って、光は「波」と……
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00276.jpg

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「粒子」の、両方の性質を持ち合わせていると考えられるようになりました。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00277.jpg

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しかし、問題は光が波と粒子、両方の性質を現しているところを誰も観測したことがない、ということ。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00281.jpg

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そこでEPFLの研究者が考えた方法がコレです。まず直径0.00008mmという非常に細い金属製のナノワイヤーを用意し、そこにレーザーを照射します。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00297.jpg

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ナノワイヤー中の光子はレーザーからエネルギーを与えられ振動し、ワイヤーを行ったり来たりします。
光子が正反対の方向に運動することで生まれた新たな波が、実験で用いられる光定在波となります。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00305.jpg

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普段、写真を撮影するときはカメラのセンサーが光を集めることで像を結んでいます。
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00317.jpg

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では、光自体の撮影を行いたいというときはどうすればいいのか……?
http://i.gzn.jp/img/2015/03/03/light-particle-wave/snap00323.jpg
続きはソースで

<参照> 
The first ever photograph of light as both a particle and wave 
http://actu.epfl.ch/news/the-first-ever-photograph-of-light-as-both-a-parti/ 

Simultaneous observation of the quantization and the interference pattern of a plasmonic near-field : Nature Communications : Nature Publishing Group 
http://www.nature.com/ncomms/2015/150302/ncomms7407/full/ncomms7407.html 

The first ever photograph of light as a particle and a wave | EurekAlert! Science News 
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-03/epfd-tfe030115.php

引用元: 【光学】世界で初めて「光」の粒子と波の性質を同時に撮影することに成功

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4: 2015/03/09(月) 22:09:10.75 ID:Z4/ZXB8J.net
光が粒子と波の性質を持ってるというのがそもそもの間違い
光は目に見えない次元に存在するほうが主で、現世は副次的な物

たとえて言えば、人間の胴体を隠し2つのスリットから両手を出す
この時の両手が現世での光、隠れてる胴体部が光の本体

11: 2015/03/09(月) 22:27:19.61 ID:Ma+OP6WU.net
>>4
自分は物理全く素人だけど、
空間に微小な多次元の構造があって、
三次元より上の次元で連続的に伝わる波は、
三次元では三次元との交点でのみ点として観測される
みたいな仮説を持っている

5: 2015/03/09(月) 22:10:32.33 ID:JJifMpuC.net
まったくわからん

6: 2015/03/09(月) 22:11:22.38 ID:SyV8rzr1.net
CG?

8: 2015/03/09(月) 22:16:13.28 ID:t8IReV9n.net
わかんないんで、いつものエ◯イ人の解説待ちw

15: 2015/03/09(月) 22:37:15.81 ID:Bs7ihTXb.net
>>8
アイカツ!で例えるとフィッティングルームに入る前が粒子で
フィッティングロード内が波と粒子で、アイカツ!ステージに登場すると粒子
はだかでてけてけ走りながら着替えているところをテレビで見れるのは
粒子と波の写真が同時に撮れるという事

29: 2015/03/10(火) 00:54:43.45 ID:iW2ucvOV.net
>>8同様にブラックホールとかも異次元というくくりで説明出来るんだよ
ブラックホールの内側では延々空間が伸び続け時間は遅くなる
但し、内部の人間にとって、それは日常の現象
と思えば、現在の宇宙=ブラックホール内部
ビッグバン=ブラックホール内部での拡張 だとも言える
陽子が以異常に寿命が長いのも、時間が遅くなってるからだと言える

9: 2015/03/09(月) 22:17:38.34 ID:giVCV4Yh.net
エーテルも写したんだろうな

10: 2015/03/09(月) 22:21:42.34 ID:YQ4C6X3V.net
波としての光は定常波の腹のところに多く存在するということでいいのかな?

13: 2015/03/09(月) 22:31:36.69 ID:2xo+PdzH.net
波長が長い短い、がすごくよくわかるな

16: 2015/03/09(月) 22:39:14.80 ID:6wckxOaH.net
https://www.youtube.com/watch?v=pIWuNNF1VZo



いつもの貼っておきます

17: 2015/03/09(月) 22:41:34.43 ID:d8KD8C6n.net
単に解像度が高いだけじゃないの?不確定性原理は超えて無いよね?

22: 2015/03/09(月) 23:13:42.14 ID:c1mvkLFU.net
例えば海を上から見て手前の波は3次元で、海の下の砂に映るH2Oの影を拡大してツブで見れれば
手前が3次元、奥が2次元表現になるから見えるってこと?

23: 2015/03/09(月) 23:19:09.35 ID:seQqvTK3.net
箱形ポテンシャルの中の波動関数、存在確率の定在波を電子顕微鏡で見たっただけ。

24: 2015/03/09(月) 23:41:56.35 ID:bzwgm8vG.net
存在確率ってやつか

26: 2015/03/09(月) 23:51:06.41 ID:GXcbJAJZ.net
2重スリット実験は常識で考えると不思議だけど多次元空間を考えると何ら不思議はないんだよな
今になって多次元を検証するプロジェクトが始まっているが100年前の量子論考えた人たちも内心3次元
より上の世界はあると思ってた思う

27: 2015/03/10(火) 00:03:52.06 ID:8rcCfKQf.net
>>26
エヴァの話はそこまで

28: 2015/03/10(火) 00:31:38.29 ID:txt3UfGa.net
次元を上げると自由度が飛躍的にあがるから、この4次元世界をぴったり説明できる理論が
いくらでも出てくる。逆に合理的な多次元理論があったとしても、4次元に投影する仕方は
いく通りもあるから、なぜこの世界が選ばれたのかを説得するのが難しい。

33: 2015/03/10(火) 03:04:50.75 ID:0ns3UqN5.net
>>28
(´・ω・`)なんとかなくわかるけど、たいしたことない実験のような気がする


要は二つの光源で2種類の影をつくって同時に写したみたいな感じ?
それぞれの影が、波と粒子の性質をうまく現してる?

34: 2015/03/10(火) 07:40:01.10 ID:E4LaoVja.net
え、この世界って11次元じゃないの

37: 2015/03/10(火) 12:32:16.90 ID:kc5XuqZ9.net
定在波を形成している → 波動である
波長が紫から赤へ変わっていく → コンプトン効果により電子と衝突し、エネギーを失う

ということか?
定在波の腹の位置がズレてないのが気になるが

38: 2015/03/10(火) 13:07:19.58 ID:eXeYHNxL.net
つか光が粒子と並の性質両方持ってるって
科学の常識なのに
ここにいる連中の大半が知らなかったなんて驚いた

30: 2015/03/10(火) 01:07:30.02 ID:WPrKH+A8.net
新しい時空物理が必要だな
頭のいい人 頼んまっせ!