量子力学　物理学④

今回は量子力学について記述します

既に名前から難しそうですね

【 量子って何？】

量子とは

　粒子と波の性質をあわせ持った、とても小さな物質やエネルギーの単位のことです。
　物質を形作っている原子そのものや、原子を形作っているさらに小さな電子・中性子・陽子といったものが代表選手です。
　光を粒子としてみたときの光子やニュートリノやクォーク、ミュオンなどといった素粒子

だそうです、既に嫌になりかけてますよね？

ざっくり言うと、
粒々と波の性質を持つ、肉眼では見れない小さな物質です

種類はたくさんありますが、性質としては同じです

ちなみに人間も原子という物質で構成されています

【何で量子力学必要なの？】

次に、何でこれが必要なのか？についてです

以前、記述したニュートンや古典物理学は、大きな単位を測るときには、とても有効ですが、小さな単位に関しては、かなり大きなズレが生じてしまいます

⚾️を投げて、落ちる場所を調べるなら、
ニュートンで大丈夫でした

ただ肉眼で確認出来ないレベルだと、少しのズレが結果に多大な影響を及ぼします

GPSやスマホ、🚀の発射などは、少し計算がズレただけで、結果が全く変わってしまいます

精密な計算が必要な場合に、どうしても量子力学が必要になるのです

【どんな特徴？】

量子力学🟰飛び飛び力学

とも言えます

ニュートンの力学では、力は連続して増えていったのに対して

量子力学は飛び飛びで作用する不思議な性質があります

例えば、通常1、2、3、4‥と
かける力が増えていくと、結果も同様に比例して増えていきます

これに対し、量子は1、2、3、4‥と
かける力が増えても
0、0、5、0、0、8といったような
飛び飛びに対応していく性質があります

これは、
ある条件下では波、そして粒
となる性質があるからです

二重スリット実験をすると、粒のはずなのに波としか思えない結果になるという不思議な性質です

電子、原子、陽子、中性子など様々な物質がありますが、光も粒子の一つ、量子であり、これらを理解する事で、宇宙の起源を理解する学問として発展していきます

次は宇宙論に続きます