おしえて

量子力学についていくつか教えてください。

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質問者：toshi0619
質問日時：2023/09/12 15:15
回答数：2件

量子力学について最近興味が沸き、勝手に勉強しているものです。
いくつか教えてください。

１量子は波動性と粒子性の両方を併せ持ちます。粒子であることの定義は「位置と運動量を持つ」ということで正しいでしょうか？
２質量があってもなくても量子は光速で進みますか？
３光子は質量がないのに運動量を定義できるのはなぜですか？
４コペンハーゲン解釈によると、光の波動性は「光子の存在確率の波」であるで正しいでしょうか
５「存在確率の波が光速で空間を伝播する」時、その媒体は何なのでしょうか？古典物理では電磁波の媒体は電磁場だとおもうのですが。

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回答 (2件)

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No.2

回答者： kantansi
回答日時：2023/09/12 18:36

以下が、質問に対する回答です。

　

１．量子の波動性と粒子性: 量子は確かに波動性と粒子性の両方を持ちます。粒子性に関して、位置と運動量が不確定性原理に従って定義されます。これは、位置と運動量の正確な同時測定が不可能であることを意味します。

２．量子の速度: 量子は質量にかかわらず、光速で進みます。これは特殊相対性理論に基づいたもので、物質が光速に近づくことは不可能です。

３．光子の運動量: 光子は質量がないとされますが、運動量を持ちます。これは特殊相対性理論に基づいており、光子のエネルギーと運動量は光速と関連付けられます。

４．コペンハーゲン解釈: コペンハーゲン解釈では、光子の波動性は存在確率の波として説明されます。光子の存在確率は波動関数で表現され、波動関数の絶対値の2乗が光子の存在確率分布を示します。

５．媒体について: 量子力学では、電磁波（光）が媒体を必要としません。古典物理学では、電磁波は電磁場を介して伝播するとされていますが、量子力学では波動関数が直接空間内で伝播し、波束が形成されます。この点は、量子力学が古典物理学とは異なる特徴を持つことを示しています。