質問: 干渉して打ち消しあった光の波のエネルギーはどうなる? 同じ方向に進む、同じ波長の2つの光の平面波が 位相が180度ずれて干渉した場合、 それぞれの波は打ち消しあって消えてしまうと思うのですが、 この時光のエネルギーはどこに行くのでしょうか? 完全に消えてしまうとエネルギー保存則に反してしまうと思うのですが...? (具体的な例としては、例えばレーザー光をビームスプリッターで 50%、50%に分け、再び同じ光路に半波長分ずらして戻した時 (そんなことが出来る光学機器があるかどうかはわかりませんが) などを考えてください。)
回答: ディラックの量子力学という本には、次のような記述があります(多少意訳して書きます)。 「たくさんの光子からなる光線が、同じ強さを持つ2つの成分に分かれたとする。光線の強さが、光子の数に関係して決まると仮定するならば、この2つの成分を干渉させたときに、2個の光子は互いに打ち消しあう場合もあり、また2個の光子から4個の光子が作り出される場合もなければならないことになる。これはエネルギー保存と矛盾することになろう。新しい理論(量子力学のこと)によれば、1個の光子を2成分のどちらにも入れて考えるべきである。こうすれば、光子はみな自分自身とだけ干渉し、2個の異なる光子の間の干渉は決して起こらないのである。」