まっどさいえんちすと

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サルでもわかる量子力学(1)

 

シュレーディンガーと量子革命 天才物理学者の生涯

シュレーディンガーと量子革命 天才物理学者の生涯

 

 

 

シュレーディンガーと量子革命」という本を読んだので、ここで一度、量子力学を一番簡単に、サルでもわかるように説明してみたいと思います。

ただボーアも「量子力学を理解したという人間は、真に理解していない」と言っており、はっきり言って、かなり難しいです。個人的には、今まで学んだ分野の中で一番難しいです。大学に入ってから、研鑽を少しずつ積んでいますが、まだまだ何も理解していない気分です。

 

 

 

 まず量子力学は、「古典力学で説明できないこと」を説明してくれるものです。物理学者を悩ませていた問題が、100年前は下記のようなものでした。ちなむと古典力学は「量子力学ではない物理」のことを言います。

1:どうして電子は回り続けるのか。

当たり前のように高校の化学で「原子核のまわりを電子が回転する」とありますが、

「そのエネルギーってどこから来るの?」ということです。

ヨーヨーが永遠に回転しないのも、ヨーヨーとヒモとの摩擦で、熱という形でエネルギーが散逸するからです。

だから摩擦もない空間で運動が続くことに不思議はありません。

 しかし電磁気学から計算すると、電磁波の放射でエネルギーは散逸するという結論が出ているので、エネルギーは、古典力学から計算すると間違いなく散逸しています。

 それにも関わらず「電子はエネルギーを保存し回り続ける」のはなぜなのか?

原子核のまわりを回る電子」のエネルギーはどうして散逸しないのか。

 それは、電子は、「回っているよりもエネルギーが低い状態がないから」です。

 古典力学では、エネルギーの最低レベルは0です。

「待て待て、回っているより低いエネルギー状態がない、って回っているにはエネルギーが必要で、それより低い状態がないって、意味不明すぎやろ」

とツッコミを入れたくなりますね。

エネルギー状態0というのが、古典力学では、最低ラインです。これより低い状態が量子力学では存在するのです。

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続きは、こちらの方が非常にうまく解説しています。おすすめです。数式も非常に丁寧です。

 

よくわかる量子力学

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