## ボーンの原子物理学の原理の光と影
光：量子力学の基礎を築いた画期的な原理
マックス・ボルンの提唱した「波動関数の確率解釈」は、原子物理学、ひいては量子力学の発展に計り知れない貢献を果たしました。
この原理以前、量子力学は、ヴェルナー・ハイゼンベルクの行列力学やエルヴィン・シュレーディンガーの波動力学といった、異なる数学的形式を持つ複数の理論体系が併存していました。これらの理論は、それぞれ原子スペクトルの説明など、ある程度の成功を収めていましたが、その物理的な解釈は曖昧なままでした。
ボルンの確率解釈は、シュレーディンガー方程式で表される波動関数の絶対値の二乗が、粒子の存在確率を表すという画期的なアイデアを提供しました。これにより、それまで謎とされてきた波動関数の物理的な意味が明確になり、量子力学における観測問題に新たな光を当てたのです。
ボルンの解釈は、量子力学の枠組みの中で、古典物理学では考えられなかった「確率」という概念を導入しました。これは、原子レベルの世界における物理量の決定論的な予測を不可能にするものでしたが、同時に、量子現象を理解するための新たな道を切り開いたと言えるでしょう。
影：決定論からの決別と解釈をめぐる論争
ボルンの確率解釈は、量子力学の解釈に革命をもたらしましたが、同時に、古典物理学の決定論的な世界観からの根本的な決別を意味するものでした。
古典物理学では、初期条件が与えられれば、その後の系の状態は一意的に決定されると考えられていました。しかし、ボルンの解釈によれば、量子力学の世界では、たとえ初期状態が完全に分かっていたとしても、未来の状態を確実に予測することはできません。これは、アインシュタインをはじめとする一部の物理学者にとって、受け入れがたいものでした。
アインシュタインは、「神はサイコロを振らない」という言葉で、量子力学の確率解釈に対する不満を表明しました。彼は、量子力学は不完全な理論であり、隠れた変数によって確率的な記述を必要としない、より深いレベルの理論が存在すると信じていました。
このような批判にもかかわらず、ボルンの確率解釈は、その後の実験結果と一致し、量子力学の標準的な解釈として広く受け入れられるようになりました。しかし、量子力学の解釈問題は、現在もなお活発な議論の対象となっており、決定論と非決定論、観測問題、多世界解釈など、様々な論点を含んだ深遠なテーマとして、多くの物理学者や哲学者の関心を集め続けています。