このテーマでの考察はゴチャってきた感があるのでコンパクトに再考し直そうと思います。
当初の疑問はマクロ系とミクロ系はどのように区別できるのであろうか？である。
小さい物理的事象を抽象的にミクロ系と位置づけているのか、明確に区別できるものなのか？
結論から言えばマクロ系とミクロ系の物理法則は相容れないとされているので後者であると考え話を進める。
それでマクロ系はミクロ系を構成単位として区別をするのである。
つまりマクロ系の構成単位の何かを0(または1)と位置づける。
繰り込みによりマクロ系で運動エネルギー0であってもミクロ系では運動エネルギーを有する(上図右)と考えることができる。
それをある種の位置エネルギーとするならば、どのような事が考えられるだろうか。
過去の記事では原子核を周回する電子のイメージに囚われていたために混沌としてしまった感があるので忘れる。
本記事では位置エネルギーを2つに大別してみよう。
一つは万有引力やクーロン力といった極座標としての位置エネルギー。もう一つは無向性の位置エネルギーである。
無向性の位置エネルギーの概念について仮定したものを説明する。
マクロ系ならば加速運動が大きいほど位置エネルギーが大きい(不安定)状態で、等速直線運動つまり停止が最もエネルギーが小さく0の(安定)状態である。
一方ミクロ系では加速度運動は常態化の系(量子ゆらぎ)であるため、量子ゆらぎより突飛な(量子ゆらぎに逆らうような外力を加えた)状態を位置エネルギーが大きいと考える。
そのため無向性の位置エネルギーは粒子の位置の軌道半径または領域を0に近づけるようとするほど大きな外力が必要になるだろうと仮定できる。不確定性原理を適用したいところだが概念から少々外れているようだ。
観測者効果(下左図)では観測手段より観測対象の運動エネルギーが大きいほど場の擾乱の影響が受けにくいというものであり、どちらかの運動エネルギーは固定した考察である。
観察者効果を考慮しない不確定性原理の考察 では補足となるが場の粒子(下右図緑丸)なるものがランダムに運動しているものをイメージし、一つだけオレンジに着色したとする。オレンジ粒子がおよそ定常な軌道であるならば、場の粒子の運動は系全体で等方的であり場の粒子は座標としての役割は大きくなり、非等方的なら運動エネルギーを齎す役割が大きくなる。この役割は100：0のように偏らないというものだろう。
よって不確定性原理というよりかは角運動量保存の法則的な考察に近い。
極座標としての位置エネルギーを考察すると粒子の運動エネルギーが小さくなると中心の方へ落ちてゆく。
ここに無向性の位置エネルギーを考慮すると粒子の位置の不確定性(軌道半径)を0に近づけるようとすると外力が必要となるため2つの位置エネルギーが釣り合うところで安定すると考えられる。
このために軌道半径が小さくなることをオレンジ粒子君が知っている必要がある。
これについてはミクロ系の運動はテンソルで記述されると仮定すると説明できそうである。
つまり、位置エネルギーが大きくなるとき(n+1)次の運動はn次の運動に基づいて形成されることで角運動量の成分(外力の情報)が保存されているという具合。
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