電子や光子で二重スリット実験が行われ、「確率の波」や「パラレルワールド」などで説明がなされている通りであり、その「事実」の細かい点は省略。
今回の話は、その現象は現実世界でも常に起きているということ。
我々が自分の目で見ている現実世界の範囲では、多数の光(光子)が光源から発せられて物に反射(乱反射)して我々の目に届いている。光の指向性からして二重スリット効果を直接見る機会は少なく、「すべて一直線」と考えて差し支えないレベルである。(そうでないと3Dエンジンの土台が崩れるし、一直線前提で実装したら現実とかけ離れたアウトプットになっているだろう。)
もっと範囲を広げて夜空にひらがる星はどうだろうか?
まず太陽を考えると内部で水素などが核融合して光が発生する。その光が太陽表面から地球に届くわけであるが、太陽を離れる瞬間の状態を精査してみよう。
二重スリットは電子や光などの「指向性」の度合いと、障壁の間隔が大切なパラメータであり、これがかけ離れていると干渉縞は起こらずに単なる2本の線が出てくるだけである。(指向性が強ければ1本の線。あるいはすべて障壁にぶつかるだけ。)
つまり太陽表面を光が離れる時にそこにある太陽表面付近の水素なりなんなりの物質によって、絶妙に干渉縞が発生しうる状態で太陽を離れる光も発生しているはずである。
その光は地球に届くとどうなるかというと、二重スリット実験の結果通り「確率の波」なり「パラレルワールド」なりを使って逆算すれば、「確率の干渉縞」の縞の濃いところ(確率が高いところ)のいずれかで最終的に観測されるはずである。
実際には地球表面の空気中の何かにぶつかる(つまりこれが「観測」に相当して、この時点で「出現場所」が決定。ぶつかった後はぶつかった時の状態でどこかへ飛んでいく。大抵はぶつかったとしてもほぼそのまま直進して地表に届くだけ。)のか、あるいは地表まで干渉されずに到達して、直接我々の目のレンズに到達するものもあるかもしれない。(つまり目のレンズにぶつかることが「観測」となり、それを持って出現箇所が確定。)
太陽はとても近いため、光の二重スリット的な干渉効果は(頑張れば観測はできるのだろうけど)日常生活上では意識しなくて済んでいるだけである。
(もしくは実際には二重スリット効果だらけで、それを「当たり前」として認識しているかのどちらか。)
※ちなみに二重スリットである必要はなくて、三重でも四重でも百重でもよくて、かつスリット通過後にさらに別のスリットを通過して、干渉効果を保ったままそれこそ百層のスリットを通過しても構わないのである。ただしそれは逆に出現確率は特定の領域に密集するだけの結果かもしれないが。
本論に入るが、それでは果たして何億光年も離れた恒星から発せられた光ではどうなるか?ということである。
まずは二重スリット実験を考察するが、干渉縞を映し出す「スクリーン」自体を後ろにするとどうなるか?遠くにすればするほど干渉縞は「淡く」なっていく。つまり干渉が起きるような確率の波の波紋が遠くに広がっていくので、遠くに行けば行くほど「広く」「薄く」なるのである。つまりその広範囲な領域上でほぼ同じ確率で出現することを意味する。微かに干渉縞の計算通りのばらつきは発生するだろうが、見た目上は単なるランダムに見えるであろう。
上記は電子くらいの「指向性」を持った場合の例である。
それでは指向性の強い光ではどうなるのだろうか?
そして干渉効果を保ったままの光が遥か何十億光年も先から発せられたらどうなるのだろうか?
素直に「事実」通りに解釈すれば、あるものは地球で観測されるだろうし、あるものは土星で観測されるだろうし、あるものはお隣のプロキシマ・ケンタウリ系上のとある惑星で観測されるだろうし、はたまた天の川銀河のお隣のアンドロメダ銀河上のどこかの恒星上の星で観測かもしれない。
これまで述べたとおり、光の指向性からして、ほとんどの恒星や銀河については、望遠鏡で観測された通りの解釈で良いのかもしれない。
しかし本論の主旨としては、もしかするとどういうわけかは不明であるが、干渉効果を保ったまま発せられる光の割合の方が多くて、望遠鏡では「たまたま」観測されている天体も存在しているのでは?という問いかけなのである。
干渉縞の逆を辿るのは一気に難しくなって、「光源はどこか?」を突き止めるのは難しい計算が必要にはなるのだが、今後より正確な天体観測を行う上ではどうしても頭に入れておかなくてはならない「事実」であろうと思う。(あるいは全宇宙上の全恒星についての天体観測レベルでは、「光の干渉効果はすべて近似的に無視して良いレベル」と結論づけられるのかもしれないが。)
さらに付け加えれば、干渉縞のもう一つ大切なポイントとしては、皆んなは縞ができたところに注目しがちではあるが、逆に光が届かなかった方の縞も同じくらい大切であるということである。
つまり地球の位置からして、本来は見えているはずの星(つまり光が直進すれば当然見えるであろう星)が「見えていない」というポイントをより正確に考察する必要があるということである。
謙虚に言うとすれば、少なくとも光子の1つや2つくらいでは発生していてもおかしくないのであって、つまりそれは我々がこれまで「取りこぼし」していた光子となり、我々は勝手にそれをダークマターとかダークエネルギーに振り分けていたのかもしれない。
問題は、それが本当に無視できるよな光子1つ2つのレベルなのか、はたまた星がまるまる1つ「地球上ではたまたま見えてない」くらいのレベルなのか、今後の精査が望まれる。
(下手するとこれでダークマター・ダークエネルギーの割合・分布がガラリと書き換わるかも。)
最初に述べた通り、干渉縞は繊細な現象であり、発生源の指向性などのパラメータとスリットの間隔などのパラメータが絶妙に調整されないと「目に見えて」効果は発生はしないものの、その微妙さがゆえに広大な宇宙では星一個レベルくらいで発生している「かもしれない」(科学的に自信を持って可能性を捨てきれますか?)と言う話である。
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