「量子論」を楽しむ本


「量子論」は、日常とあまりにもかけ離れているので、感覚的に理解できない世界だ。
この本は、そんな「量子論」の理論や実験を、ひとつづつ丁寧に説明してくれる。
なるべく数式を使わず、類似の他書よりも随分分かりやすいと思う。
けれど、最後まで読んでも、結局理解したとは言えない。

「量子」とは、小さな固まりのこと。
連続ではなく、不連続な固まりがあるのが自然界の実態である、という考え方だ。

光が波であることは、「スリット実験」の干渉縞で証明されている。
しかし、スペクトル分析の結果が整数倍なことや、光電効果の謎が残る。
光電効果とは、波長の短い電磁波を金属にあてると電子が飛び出す現象である。
強い光をあてると電子が多く飛び出し、振動数の大きい光をあていると勢いよく電子が飛び出す。
光が粒であると考えれば説明がつくと言ったのがアインシュタインだ。
光は粒でもあり、波でもある。
これは古典的物理学では説明できない。
ここから「量子論」は始まった。

次に「ボーアの原子模型」が紹介される。
電子の軌道がとびとびであるとすれば、様々な現象が説明できる。
ボーアは電子の挙動を予想する数式を発見したが、それは根拠のない仮説に基づいている。
ボーアの弟子たちは、その仮設を後から証明していく。

結局、最後はパラレルワールドになってしまう。
パラレルワールドならば理論に矛盾はなくなるが、感覚的にはまったく理解できない。
パラレルワールドとは、そういうものだからタチが悪い。

5回くらい読めば、ちゃんと理解できるかな。

量子論以前の物理学でも、電子は小さな粒子だと思っていました。
でも量子論は、電子を波であると考えるのです。
正確には、電子などミクロの物質は粒でもあるが波でもあるという、矛盾する二面性を持っているのです。

ミクロに細分化された空間を量子論に基づいて考える場の量子論は、私たちが持っていた「真空」に対する概念を大きく変えてしまいました。
真空は何も存在しない「 無」の空間ではなくて、そこでは粒子と反粒子がセットになって生まれたり消えたりすることをたえず繰り返しているというのです。

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