2022年12月8日木曜日

量子もつれ? 量子トンネリング? 映画における量子概念の目録 - 「私たちの人生はあなたが思っているよりも物理的です」

 時事問題

NEWS|近年、「量子」は科学技術分野における最新のキーワードやバズワードとなっており、量子SF映画も例外ではありません。 」と「アベンジャーズ4」はすべて量子をつなぐというコンセプト。


SF映画の魅力の主な理由は科学そのものではないかもしれませんが、採用された科学理論は、タイムトラベルや超大国などの厳密な科学的研究に必ずしも従うとは限りません. しかし、テクノロジーについての想像力が観客を深く魅了し、無限の想像力を刺激したことは否定できません。おそらく何年も後に、映画の筋書きが実現する可能性があります。


人気の量子 SF 映画


古典的な量子SF映画「スタートレック」。 フィギュア/IMDb

古典的な量子SF映画は数多くあり、23世紀のカーク船長と乗組員の星間冒険譚を描いた1966年の「スタートレック」(Star Trek)など、古典物理学では説明できない要素もある。 、アニメシリーズや映画を生み出しました。



「スタートレック」で最も印象的なアイデアの 1 つはテレポーターです。テレポーターは、映画の近距離移動の一般的な方法であり、人体や物質を量子に分解し、その量子を終点に送信することができます。再結合します。 テレポーター現象は SF 映画や魔法のショーでしか見ることができませんが、テレポーテーションの概念は実際には現在の量子テレポーテーションと多少似ていますが、量子テレポーテーションはオブジェクト自体ではなく、情報のみを送信およびコピーできます。 1985年の「バック・トゥ・ザ・フューチャー」シリーズのような他の映画も、時空を超えて運ばれる想像力と言えます。


2020年公開のSFアクション映画『Tenet』(テネット)は、イギリスとアメリカが共同制作した作品で、いくつかのSF要素を取り入れた作品です。 この映画は、クリストファー・ノーラン監督の革新的で頭脳明晰な傑作ですが、少し科学的な知識がないと、映画全体のストーリーを一度に理解することは困難です。


この映画はインターネット上で大量に公開されているだけでなく、さまざまな陰謀が隠されているだけでなく、SF映画によく見られる祖父のパラドックスに加えて、天能は常に複数の宇宙間を行き来しています.複数に基づく 量子ビットの高次元性により、空間での連続的な往復操作が可能になります。 プロットは非常に複雑で、劇中の俳優でさえ何を撮影しているのかわからないことが多く、映画の編集が完了するまで予備的な理解が得られません。



「Tian Neng」における複数の宇宙間を常に行き来するという考えは、量子ビットに基づいています。 フィギュア/IMDb

量子力学におけるもう 1 つの重要な概念は、量子もつれです。 「幽霊」(1990)は、死後幽霊になることを望まなくなった殺害された男がガールフレンドとテレパシーでつながり、殺人者を裁判にかけたという物語で、2014 年にフランスの SF アクション映画「ルーシー」が公開され、台湾で撮影. 主人公のルーシーは台北市に住む25歳のアメリカ人女性. 電気とテレキネシス、さらには心を読むことで、他の人の記憶を読み取ることができます.



テレパシーは他の SF 映画でも一般的に使用されています. たとえば、「スタートレック」のバルカンのユニークなテレパシー能力は、他の人の顔に触れることでテレパシー通信を実現し、他の人の意識、経験、記憶、知識を共有することができます.パーティ。 テレパシーとは、既知のツールを使用せずに離れた場所にいる他の人に情報を送信する現象または能力を指し、しばしば第六感と呼ばれます.これまでのところ、この超本能は科学的に証明されていません.


量子エンタングルメントをテレパシーと結びつけるのが好きな人もいます. 主な理由は, 量子エンタングルメントには長距離効果があり, 量子測定が行われると相互に影響を与えるからです. これらはテレパシーのいくつかの基本的な要素にいくぶん似ています. しかし、量子もつれは厳密な科学であり、制御・再現可能な科学現象であり、テレパシーとは全く異なります。


しかし、SF映画はこの特別な能力を提示するのが好きであり、そのようなSFプロットに対する彼らの好みは、人間が期待する未来世界の輪郭も反映しています. 最近、台湾の監督も量子SF映画を撮影する計画を立てており、例えば、周美齢監督の「Q18」は、量子重ね合わせ、量子エンタングルメント、量子測定、さらには量子非再現性をプロットに統合しています。


量子トンネル効果

もう1つの非常に興味深い映画は、2018年に公開された「アントマン&ワスプ」です。 プロットでは、事故の後、主人公の「ゴーストガール」エヴァは彼女の体に量子変化の状態があり、実際にさまざまなオブジェクトを通過することができます.



脚本家は、身体が量子状態になったという事実に基づいて、エヴァがあらゆる物体を通り抜けることができると合理化します. これはSFの想像力です. しかし、量子物理学の「波動と粒子の二重性」によれば、人間ほどの大きさの物質波は巨視的な系では観測できないため、これは実際には起こり得ません。 なぜそう言うのですか? 主な理由は、物質波は電磁波ではなく、光の速度で移動することもないためです. 物質波は確率分布の概念です.



アントマンとワスプのエヴァは、さまざまなオブジェクトを通り抜けることができます。 フィギュア / GIPHY

野球を例にとると、野球ボールが速く飛ぶと、量子の世界では質量が大きすぎて物質波の波長が極端に短くなり、一般の世界では波の特徴を認識できなくなりますが、人間も同じです。体。 しかし、人を無数の粒子と原子に分割し、原子が壁を通過した後、これらの原子に量子トンネル効果が同時に発生し、これらの原子が再結合して人間になることができれば、可能かもしれません。こうして人体壁貫通術を完成させる。 これらの博覧会は、現在の科学的知識の理解を超えているだけです. しかし、SF映画では、壁の貫通の想像力は依然として観客のお気に入りです.


前の章で述べたように、量子は現代物理学の概念であり、野球ボール、ピンポン球、電子や陽子などの粒子ではなく、電子や光子のエネルギー特性を記述するために使用されます。 物理量に最小かつ分割できない基本単位がある場合、この物理量には最小単位の整数倍があり、これは量子化と呼ばれ、最小単位は量子と呼ばれます。


電子などの微細な物質は、透過できないはずの障害物を透過することがあります。 障害物を壁に例えると、電子は野球ボールのように壁で跳ね返るはずですが、ミクロの世界では電子は「波」の性質を持っており、壁の障害物を通り抜け、壁を通り抜けることができます。これは量子トンネル効果であり、この不気味なトンネル能力を持つのは電子だけではありません。 しかし、物体の質量が大きいほど、トンネル効果が発生しにくくなるため、人体やバスケットボールが壁を通過する確率はゼロではありませんが、ゼロにはほど遠いものではありません。 質量が非常に小さい素粒子に関して言えば、壁を通る量子トンネル効果は驚くほど大きい。