出産前後の痔にはご注意!

量子力学の定理と、何に応用できそうか教えてください!!

A 回答 (2件)

こんにちは。

こんばんは。おいどん2です。量子力学は大学レベルだと使いかたわかんないですよねー。

私が知っているのは、ごく一部にすぎませんが、量子力学は半導体材料における電子や光の振る舞いを定性的、定量的に扱うために使われます。

私の研究分野では、レーザーや発光ダイオード、光学センサーがあり、これらの理論は量子力学がベースになっています。電気的な特性や光学的な特性を予測するためにシミュレーションが使われますが、量子力学をかなり高いレベルで理解してないと使いこなすことができません。大学院の一般レベル以上です。

他に聞いたことがあるのは、量子ビット(キュービット)でしょうか。これは通信分野の技術です。まだまだ先の技術ですが、数学屋さんを中心に研究が進んでいます。

量子力学の定理については、私の理解はまだまだ不十分なので答えづらいのですが、微小な粒子や波動が二重性を持つことに起因して議論が始められることが多いです。この時に導入されるプランク定数によって量子力学の現象がうまく記述され、プランク定数をゼロとすると古典論に帰着できるケースが多いです。(特殊な近似を用いていない場合)

こんなところかなあ。

難しい科目だけど、がんばってね!
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量子力学はまだ定理までには至っていません。

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Q過去の実験で論文を書くことはいけないのですか。

自分で実験を行わず、過去に行われた実験に対して、別の解釈を加える論文は存在していけないのでしょうか。
矛盾のある解釈を指摘し、別の解釈をする行為は、論文として発表できないのでしょうか。ユレイタスの翻訳担当者から、普通の論文ではなく、ショートコミュニケーション論文に変更するように言われています。
回答、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

天文学では他人の観測結果の利用は日常らしいですよ。
また測定の誤りを指摘する論文や、
自分の結果との矛盾を指摘する論文は物理でも
日常的です。

ワトソン&クリックのDNAの発見も、他人や先達のの実験結果の
再解釈が大きいですよね。

誰の実験なのか、論文に書いとけば良いと思います。

Q万有引力の式を微積なしに導く方法などが書いているサイトはないでしょうか?

万有引力の式を微積なしに導く方法などが書いているサイトはないでしょうか?

Aベストアンサー

プリンキピアは、幾何学的に万有引力の法則を導いているはずなので、やれなくはないはずです。
原書ないし翻訳を読むのは辛いと思うので、ブルーバックスでいいんじゃないですか。
私は未読ですが。
https://www.amazon.co.jp/%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%AD%E3%83%94%E3%82%A2%E3%82%92%E8%AA%AD%E3%82%80%E2%80%95%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%B3%E3%81%AF%E3%81%84%E3%81%8B%E3%81%AB%E3%81%97%E3%81%A6%E3%80%8C%E4%B8%87%E6%9C%89%E5%BC%95%E5%8A%9B%E3%80%8D%E3%82%92%E8%A8%BC%E6%98%8E%E3%81%97%E3%81%9F%E3%81%AE%E3%81%8B-%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9-%E5%92%8C%E7%94%B0-%E7%B4%94%E5%A4%AB/dp/4062576384

プリンキピアは、幾何学的に万有引力の法則を導いているはずなので、やれなくはないはずです。
原書ないし翻訳を読むのは辛いと思うので、ブルーバックスでいいんじゃないですか。
私は未読ですが。
https://www.amazon.co.jp/%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%AD%E3%83%94%E3%82%A2%E3%82%92%E8%AA%AD%E3%82%80%E2%80%95%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%B3%E3%81%AF%E3%81%84%E3%81%8B%E3%81%AB%E3%81%97%E3%81%A6%E3%80%8C%E4%B8%87%E6%9C%89%E5%BC%95%E5%8A%9B%E3%80%8D%E3%82%92%E8%A8%BC%E6%98...続きを読む

Q物理基礎の水圧の公式はなぜ丸暗記ではいけないのですか? もちろん他の公式もこの公式も、何故そうなるの

物理基礎の水圧の公式はなぜ丸暗記ではいけないのですか?
もちろん他の公式もこの公式も、何故そうなるのかを考えながらしっかり勉強しています。
しかし、私が今やっている参考書も、物理の先生も、この公式は自分でしっかりと導き出せるようになれと言います。
何故この公式に限ってそんなことが書かれているのですか?

Aベストアンサー

あまり気にする事は無いですよ(^^)
水圧の公式の導出過程に物理を勉強する上でのエッセンス的なものが含まれているわけではありませんから・・・(^^;)
多分、水圧に対する生徒の理解が低いと、参考書の執筆者や先生が感じているから、そういう風に言っているのだと思います。
公式の出てくる理由どころか、公式さえも憶えていない生徒が多いって事ではないでしょうか?

Q光は波?粒子?結局何?

光は波?粒子?結局何?

以下は私見なのでお構いなく。
光は、縦波とも横波とも違う、特殊な波というのが私の考えです。

空間は、素電子プラズマで満たされている。素電子プラズマは、光を伝搬させ、物質を生み出し、重力と質量を発生させる。素電子プラズマはマルチマターである(素電子については過去の質問
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/11029654.html
の本文及び補足全10を参照してください)。

(1) 電子の赤道周囲は電場になっており、電場を形成する素電子の自転軸は、電子を中心に、放射状に並んでいる。

(2) 電子が画面奥に動くと、その影響で、素電子の自転軸が、90度回転して同心円上に並び、電場aは電磁場になり、その場に取り残される。

(3) 素電子の自転軸が更に180度回転してa の磁場が反転する。電磁場aは、陰電素を画面奥から手前に吸い込む。電磁場aに吸い込まれた陰電素は、電気斥力で反対方向に分かれて電流b,cになる。電流cは電場dを生成する。

(4) 電磁場aは、電流b,cにエネルギーを奪われ、電磁気力が減衰して崩壊する。b,cは磁気力で閉じて環電流になる。dは電磁場になる。

(5) dの磁場が反転する。電磁場dは、環電流cを減衰させつつ電流eを生成する。電流eは電場fを生成する。

(6) b,cは流れが止まり、磁気張力で収縮する。電磁場dは、電流c,eにエネルギーを奪われ、電磁気力が減衰して崩壊する。eは環電流に、fは電磁場になる。

(7) b,cは電気斥力で破裂崩壊する。fの磁場が反転する。電磁場fは、環電流eを減衰させつつ電流gを生成する。電流gは電場hを生成する。

光は、電場と磁場ではなく、環電流と電磁場が、互いに相手を生み出しながら進む波である。
光子という「粒子」の衝突により電子が叩き出されるという光電効果のイメージは間違っている。光電効果は、光の構成要素の電磁場が、電子を吸い込んで弾き飛ばす現象である。

光は波?粒子?結局何?

以下は私見なのでお構いなく。
光は、縦波とも横波とも違う、特殊な波というのが私の考えです。

空間は、素電子プラズマで満たされている。素電子プラズマは、光を伝搬させ、物質を生み出し、重力と質量を発生させる。素電子プラズマはマルチマターである(素電子については過去の質問
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/11029654.html
の本文及び補足全10を参照してください)。

(1) 電子の赤道周囲は電場になっており、電場を形成する素電子の自転軸は、電子を中心に、放射状に並んで...続きを読む

Aベストアンサー

光は電磁波の延長上にあり、横波の性質がある、が一般定説です。

粒子(光子)という説もありますが、この場合の光子質量はゼロ、とされています。
質量があると、光速にはなり得ないから、なのだそうです。

重力についてもよくわかってはいませんが、
伝達媒体は重力子とされ、これもやはり質量はゼロ、とされています。
こっちのほうが、興味深いです。

Q現在、物理学の一番難解な理論

物理学には、素粒子論、原子物理学、物性物理、天体物理学など、色んな分野がありますが、その中で最も難解な理論は何でしょうか?

一般相対論は世界で3人しか理解できないだろう、、って言われていました。
今、世界で3人しか理解できない理論の名前を教えてください。

Aベストアンサー

自然科学が他の学問と比べて信用ができる根拠は、コロンブスの卵のように、一度解ってしまったら当たり前なことばかりなことからです。解ったと言われながら論理が込み入っていて、それを理解するのが難解な場合、自然科学者はその理論を信用しません。その点が、自然科学が人文科学と際立って違うところです。

でも、物理学ですでに確立されている理論が多くの人には難解に見える。それは事実です。でもそれは、その理論を記述している固有な言葉遣いに慣れていないからに過ぎません。それは、ちょうどフランス語を習い始めた日本人にはフランス語がちんぷんかんぷんで難解に聞こえるのと同じです。でも、フランスでは4歳の子供でも流暢なフランス語を話しています。要するに慣れなのです。

もちろん、自然科学といえども難解な問題というのがあります。それは、その理論が未完の場合です。読んで字の如し、未完の問題ですので、未知の部分が多過ぎて、その理論を提示した本人も自分で何を言っているか解らない。だから誰が読んでも解らない。そんな問題なら物理学にはいっぱいあります。

私には、同じ未解決で、だから難解な物理学の問題の筆頭は、人間の営み、特に精神界の営みを如何に数値化して物理学の対象として論じられるようにするかという問題です。これは近年複雑系の物理学と呼ばれている、非平衡非線形な現象を取り扱う非平衡統計力学や、非可積分系を取り扱う非線形力学の分野の研究対象になり得ます。

それに比べて、物質界だけに限った素粒子論や原子物理学や物性物理や天体物理学や宇宙論の研究対象は、生物や人間の振る舞いに比べて桁違いに単純な現象を取り扱っているので、その難解度は、複雑系の物理学と比べて桁違いに小さいです。

人類が対象としている自然科学の領域で、特に物理学が精密科学と呼ばれ多大な成功を収め信用されているのは、物理学が今まで対象としてきたものが自然界の中でも最も簡単な事象を対象としてきたからです。簡単だから解ける。だから信用ができる。実は、物理学者はこの自然界には彼らが対象としている現象よりもはるかに複雑で難解な事象が存在していることは承知しているのです。でも、そんな問題は今の人類の知的蓄積の段階では解けないことも知っている。だから、今の時点でも解けそうな極端に簡単なほんの少しの事象にその興味を限ることにして、今までやってきたのです。そして、そんなほんの少しのことが解るようになっただけで、これだけ目の見張る片大の技術革新に貢献できたのです。

実は、今まで物理学者がその複雑さゆえに意識的に避けてきた非線形現象など、自然科学には広大な未知の研究領域が残されています。近年の非線形数学の発展や非線形力学の発展は、その未知の領域のほんの入り口を触りだしただけです。その入り口の向こうに、とてつもない広大な領域が広がっています。今後の物理学の発展は想像だにできない展開を示すことでしょう。まさにこれからの若者の学問だと思います。

追記:例えば、素粒子物理学は、この宇宙を形作っている物質の根元のありようは何かと問います。クオークやストリング等々です。さてそれが究極的に解ったとしましょう。でもそれって、例えばこの車を形作っている究極の物質は何かと問いかけて、それが鉄であることを明らかにしようとしていることと同じですね。

もちろん、車が鉄で出来ている事を知っていることは車を理解する上で重要ですが、それで車が解った事になるでしょうか。同じように、この宇宙を形作っている物質の根元のありようが何かが解ったら、この宇宙が解ったと言って良いのでしょうか。ことほど左様に、今までの物理学は、この宇宙を形成している根元的な物質をを論じ、そのことが素粒子物理学と宇宙論を結びつけていますが、そこがうまく理解したからと言って、この宇宙を理解できたことにはなりません。

早い話、それが解ったからと言って、なんでうちのカミさんが今朝そんなに怒っていたのかが判るようになる訳ではないからです。そして、うちのカミさん怒っている現象もこの宇宙で起こっている自然現象なのです。これを心理学でなく、確率過程における典型的な非線形現象として論じることによって、立派な物理学の研究対象になるのです。このことに気づかせてくれたのが近年急速に発展し始めた複雑系の物理学なのです。

自然科学が他の学問と比べて信用ができる根拠は、コロンブスの卵のように、一度解ってしまったら当たり前なことばかりなことからです。解ったと言われながら論理が込み入っていて、それを理解するのが難解な場合、自然科学者はその理論を信用しません。その点が、自然科学が人文科学と際立って違うところです。

でも、物理学ですでに確立されている理論が多くの人には難解に見える。それは事実です。でもそれは、その理論を記述している固有な言葉遣いに慣れていないからに過ぎません。それは、ちょうどフランス...続きを読む

Qなぜ陽子の電気量と電子の電気量は大きさが同じなのでしょうか?

陽子の質量は電子の1800倍もあるのに、
なぜ電気量の大きさは同じなのでしょうか
陽子の電気量はもっと大きくてもよさそうな気がするのですけど…

それから核力っていうのは引力みたいなものでしょうか?

Aベストアンサー

陽子の質量は電子の1800倍もあるのに、
なぜ電気量の大きさは同じなのでしょうか
陽子の電気量はもっと大きくてもよさそうな気がするのですけど…>

素粒子物理学の標準理論という理論では、陽子は3個のクォークが結合してできている。
クォークは6種類がある。そのうち、アップクォーク(記号uと書く)2個とダウンクォーク(記号dと書く)1個が結合してuudが陽子を構成している。
uの電荷は(+2/3)e,dの電荷は(-1/3)eで合計は+eである。クォークを単独で取り出すことはできないので、分数の電荷が現れることはない。中性子はuddの構成なので、電荷は0である。
uの質量は電子の約10倍、dの質量は電子の約20倍である。uudの質量は、これらをたすと電子の40倍になるが、実際の値、電子の1800倍との差は、すべてクォークとクォークを結合する「強い力」という名前の結合エネルギーである(エネルギーは質量と等価)。
「陽子の質量は電子の1800倍もあるのに」という疑問の答えは、質量の大部分は強い力の結合エネルギーで、電荷と直接は関係ないらしい。「なぜ電気量の大きさは同じなのでしょうか」という疑問の答えは、陽子がuudという内部構造を持っているから、となる。
しかし、1/3,2/3という分数が出て来るとは意外でした。また新しい疑問が出てしまった。「現実の世界がそうなっている」と認めるしかないでしょう。

陽子の質量は電子の1800倍もあるのに、
なぜ電気量の大きさは同じなのでしょうか
陽子の電気量はもっと大きくてもよさそうな気がするのですけど…>

素粒子物理学の標準理論という理論では、陽子は3個のクォークが結合してできている。
クォークは6種類がある。そのうち、アップクォーク(記号uと書く)2個とダウンクォーク(記号dと書く)1個が結合してuudが陽子を構成している。
uの電荷は(+2/3)e,dの電荷は(-1/3)eで合計は+eである。クォークを単独で取り出すことはできないので、分数の電荷が現れることはな...続きを読む

Q物理と数学は違う!物理と数学は同じ!どちらだと思いますか?

物理と数学は違う!物理と数学は同じ!どちらだと思いますか?

Aベストアンサー

まったく違う学問です。

物理は、この世の、物質や力などの根底の仕組みを解き明かすものです。だから、・・・理論、・・・定理というものに理屈はありません。すべては、その時点でもっとも確からしい仮説であり、そう考えると、自然の仕組みがもっともよく理解できるっていうことです。仮説から導き出させる現象の理屈がいかにすっきりしているか? それが、実験によって確かめられるか?などがあわさって、理論が認知されます。

数学はそれとはまったく別で、公理と言われる前提から、論理的に導き出される、純粋な理論の体系であり、自然界の現象とは直接のつながりはありません。

多くの解答で、裏腹だとか、つながっているとされるのは、物理の理論を考察するツールとして数学が使われることと、数学的理論を突き詰めたことから予想される現象が、逆にあとから発見されたりすることで、物理と数学は切っても切れない印象があるからだと思います。しかし、根本はまったく違うものなのです。

Qシュレーディンガーの猫 シュレーディンガーの猫(シュレディンガーの猫)が小説に出てきました。 全く基

シュレーディンガーの猫
シュレーディンガーの猫(シュレディンガーの猫)が小説に出てきました。
全く基礎知識がないので、そのまま見なかったことないしようと思ったのですが、チラッと調べてしまったら、変なことが気になりました、
教えてください。
青酸ガスを使わずとも、放射線で猫が死ぬとか、放射線の猫の体への影響はないのでしょうか。
くだらない質問お許しください。

Aベストアンサー

>青酸ガスを使わずとも、放射線で猫が死ぬとか、放射線の猫の体への影響はないのでしょうか。

死にません。放射線(この場合、α線ですが)は、電子や、原子核や、電磁波で、実は毒でもなんでもありません。放射線を出す能力(放射能)をもった物質の近くに常にいるとか、その物質を体内に取り込んでしまうと、高エネルギーで大量に放射線を浴びることになり、それが放射線の怖さですが、少量であれば問題ありません。日常生活には、たくさん放射線は存在します。

なお、シュレーディンガーの猫は、シュレーディンガー自身がミクロ現象の特殊な解釈を、猫が死ぬというマクロな状況にひもつけることで、当時の量子論の解釈の矛盾をしめした思考実験だったのですが、今は、むしろ、量子論の正しさや、本質を示す例示として使われることが多い。本人も意図していなかったことだと思います。

Q量子力学を学ぶと世界を見る目がどう変わるんですか?

量子力学を学ぶと世界を見る目がどう変わるんですか?

Aベストアンサー

ニュートン力学的な世界観だと、ビックバンでドカンと始まった時に、その後の全てが決まっていたということになってしまうが、量子レベルではすべてが確率ベースで決まっていた(決定論的ではなかった)こと。

おそらく一般人にはそれくらい。

あと人知の限界とこの世の奥深さを思い知れるかもw

Qブラックホールの写真は本当?

ブラックホールの写真は本当?
マスコミの説明によると、ブラックホールの周りにガスがあって、そのガスは電磁波を放っているので
ガスはリング状で、真ん中の黒い部分がブラックホール、との説明をY,M,A新聞がしていましたが
本当でしょうか?
 周りに、電磁波を放つガスがあれば、ラックホールの前にも(地球から見て)あるので、真ん中が
黒くならず光る円にならないとおかしいと思います。
 このリングは、20年ほど前サイエンスで掲載された、ブラックホールの丁度後ろ辺りに、いくつか
星があると、そのいくつかの星から来る光が重力レンズで曲げられて、リングが観測されると予想した
投稿者の考えが当たったのではないですか。

Aベストアンサー

>どのような場合
>影はど真ん中に来るのですか?教えてください。

BHの回転が弱い場合だと思います。


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