ボルン則とは？
ぼるんそく
ボルン則とは、量子力学において波動関数の絶対値の二乗が粒子の存在確率に対応するという基本原理で、量子論の確率解釈の根幹をなすものです。
ボルン則（Born rule）は、量子力学の基本原理の一つで、1926年にドイツの物理学者マックス・ボルンによって提唱されました。量子力学では、粒子や系の状態は「波動関数（ψ）」と呼ばれる複素数の関数で記述されますが、この波動関数そのものは直接観測できません。ボルン則は、波動関数と実際の観測結果を結びつける橋渡し役を担います。
具体的には、ある位置で粒子が観測される確率は、その位置における波動関数の絶対値の二乗（|ψ|²）に比例するとされます。これを「確率密度」と呼びます。つまり、波動関数の値が大きい場所ほど粒子が観測される確率が高くなります。
この法則は量子力学の「コペンハーゲン解釈」の中心的な要素であり、以下のような意義を持ちます。
- 観測前の量子系は確率的な重ね合わせ状態にある
- 観測によって一つの状態に「収縮」する
- 古典力学のような決定論的な予測は原理的に不可能
ボルン則はあらゆる量子力学の計算に使われる実用的な規則であり、その正確さは実験によって高い精度で確認されています。なぜこの法則が成り立つのかという根本的な問いは、量子力学の解釈問題として現在も議論が続いています。
使い方・例文
電子を二重スリットに通す実験では、スクリーンに現れる干渉縞のパターンがボルン則によって予言される確率分布と一致することが実験的に確かめられています。
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