アインシュタインの「特殊相対論」と「一般相対論」と「光の量子論」と「場の量子論」は、ミクロですか？

Question

puyo3155 · Accepted Answer

＞つい最近まで、学校で習った物理が正しいと思っていたのですが…、それが古典論だと知り、大変驚きました…

そうですね。面白いですね。

今学校で勉強する物理の基本、すなわち古典論と言われる力学や電磁気学は、数１００年前から１００年ぐらい前までに確立されました。
アインシュタインという一人の天才が生み出した相対性理論が、１００年ちょっと前にぽっと生まれ、世界観をかえたものの、専門的勉強は大学に入ってからですね。
量子論は、相対性理論とはちがって、何十、何百の物理学者によって、１００年以上かけて進展し、まだ未解決の問題を数多く抱えています。これも、高校ではさわりだけしか教えません。

場の量子論などによる、素粒子の標準模型により、力と物質は、波としての実態と、相互作用がないと粒子かのようにふるまう・・・・ものとして、素粒子の立ち振る舞いを、正しく記述することが出来るようになっています。
しかし、まだたくさんの課題があります。

・多くのパラメータが、実験結果からしわからないこと。
・次元が、なぜ３次元なのか、必然性も説明できないこと。
・階層性、対称性などの根本がわからないこと。
・強い力、弱い力、電磁力は似たような考えで整理できたが、重力を扱えないこと。
・素粒子を点で扱っていること。
・そのため、相互作用の発散をくりこみというテクニックで計算しているが、これは超ミクロ現象の理解を先送りしていること。

などです。一般相対性理論はまさに、重力の仕組みを扱ったマクロ古典理論の集大成ですが、それが最先端のミクロ理論では扱われていない（特殊相対性理論は取り込まれています）ことが、現代物理学が抱える、大きな課題の一つですね。超弦理論など、さまざまな発展中の理論があります。

puyo3155 · Answer

場の量子論は、量子論ですからミクロ。素粒子を場で記述するのです。この世に、粒子なんてない。すべて、場がエネルギーで励起した、エネルギーの塊がである・・・ていうこと。これが、いまの物理学がたどり着いた、物質感です。力を伝えるボソンも、物質を作るフェルミオンも同じように扱われます。

puyo3155 · Answer

アインシュタインの「特殊相対論」と「一般相対論」は、マクロな理論ですね。物体を塊として考えたときの、速度、加速度、質量、重力などを理論づけるものです。古典論の一部ですね。

アインシュタイン「光の量子論」なんて、ありません。光電効果を説明し、光の粒子性を主張し、それが、初期量子論の大きなきっかけにはなりましたが、アインシュタイン自身は、量子論を信じていませんでしたし、初期の量子論は、いわゆる物質の中の電子の状態を考える、非常に狭い範囲の量子論でしたので、光の量子論とは無関係です。

光の量子論は、量子論の解釈が広がっていく段階で、波でもあり、粒子でもある、光をあつかった部分のことを言うのだと思います。もちろんミクロです。
場の量子論は、それらをもっと拡充し、すべての素粒子を、場の量子化でとらえた、標準模型の基本理論で、現在まとまった量子論の最先端のものです。アインシュタインよりずっとあとの話ですね。

satoumasaru · Answer

場の量子論については、アインシュタインは直接には関与していません。

で、ミクロという意味がよくわからないのですが、おそらくミクロの物理現象を記述する量子論ということだということで、回答させていただきます。

基本的にはミクロの現象は量子論で記述され、量子論の基本定数プランク定数「h」が必ず式の中にはいっています。

一般相対論及び特殊相対論については、式の中にブランク定数ははいっていません。ですから一般相対論および特殊相対論は古典論となります。一方、光量子仮説はプランク定数がはいっていますから、量子論といえます。

Mokuzo100nen · Answer

相対論は古典論の中ですからミクロではありません。

量子論はミクロです。

lv4u · Answer

アインシュタインの「特殊相対論」は、マックスウエルの電磁方程式を研究していく中での矛盾から生まれたと思っています。
また、一般相対論は、マッハの原理について考えたから生まれたものと思っています。
ですので、この２つはミクロの世界から生まれたのではなく、目にみえるマクロの世界から発生したものでしょう。
アインシュタインがノーベル賞をもらった、光の量子論は、光というミクロの世界ではあるけど、目にみえる測定結果が得られるから、ミクロってほどじゃあない気がします。

「場の量子論」はミクロって気がします。

アインシュタインの「特殊相対論」と「一般相対論」と「光の量子論」と「場の量子論」は、ミクロですか？

＞つい最近まで、学校で習った物理が正しいと思っていたのですが…、それが古典論だと知り、大変驚きました…

場の量子論は、量子論ですからミクロ。

アインシュタインの「特殊相対論」と「一般相対論」は、マクロな理論ですね。

場の量子論については、アインシュタインは直接には関与していません。

相対論は古典論の中ですからミクロではありません。

アインシュタインの「特殊相対論」は、マックスウエルの電磁方程式を研究していく中での矛盾から生まれたと思っています。

似たような質問が見つかりました

関連するカテゴリからQ&Aを探す

デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング

マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング