クリックありがとうございます。
私は現在高校1年生です。
先日、ちょっとしたきっかけで量子力学に興味をもち、
その少し前から物理という学問に興味をもちはじめました。
そこで、インターネットで色々と量子力学についてのサイトをあさってみたところ、簡単に(外枠だけかもしれないですが)説明してあるサイトをみつけそのサイトを一通り読み、そしてもっと理解を深めたい、と思いました。
しかし、私の高校では物理の履修は2年生からで今はまったく物理の知識がありません。
これを切欠に、物理も2年生になる前に勉強してみたいな、と思い始めました。
そこで、皆様のアドバイスを頂きたいのです。
物理を独学(いずれは履修するのですが)するにあたって、初心者むけの参考書を教えて頂けませんでしょうか。
また、量子力学を少しでも理解するためには高校物理の範囲は全て網羅してからでないと難しいのでしょうか?
アドバイスよろしくお願いいたします。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

量子力学」に関するQ&A: 量子力学の利用

A 回答 (7件)

>初心者むけの参考書


私もファインマン物理学シリーズをお薦めします。
全5冊ありますが全部揃えてもいいと思います。大学初等レベル~です。
副読本として裳華房の物理学/小出昭一郎をお薦めします。これは高校~大学初等レベルの古典力学全般と現代物理が少し載っています。高校の授業にも使えるので持ってて損はありません。
この二つを手元に専門書を借りれば良いかと。

>高校物理の範囲は全て網羅してからでないと難しいのでしょうか?
どちらかと言うと数学を勉強した方がいいでしょう。
特に微積分学です。高校以上をマスターする必要があります。
裳華房の理工系の基礎 微分積分/石原繁 浅野重初 共著は基礎から載っています。高校授業の参考書にも使えますよ。

量子力学を理論から考えようとするには労力がいりますが、知りたい!と言う気持ちが一番大切です。その気持ちを忘れずに学んでいって下さい。
    • good
    • 0

>量子力学を少しでも理解するためには高校物理の範囲は全て網羅してからでないと難しいのでしょうか?



高校1年生で量子力学に興味を持つとは、すごいですね。時間と興味と気力があれば、「ファインマン物理学」シリーズを読むことをお勧めします。たぶん高校1年生には難しいと思うが、わからないところは、他の本を読んだり、インターネットで調べながら、少しずつ理解していくのがよいでしょう。学問に王道なしです。
    • good
    • 1

橋本淳一郎著 単位が取れる 量子力学ノート 講談社 が お勧めです。

 大学生向け、と書いてありますが、高校物理の知識で学べる本と書いてあります。
    • good
    • 0

興味を持つのは素晴らしいことですし、理論の概要を知りたいだけなら、今から解説書を読むのも悪くないでしょう。

しかし、量子力学を使いこなすのは、高校生の数学では不可能です。

また、現代物理学は相対性理論(マクロ現象を扱う)と量子力学(ミクロ現象を扱う)の2本立てとなっており、量子力学が専門の人と言えど、相対性理論を全く理解していないというかたよった態度をとることは、お奨めできません。

相対性理論は特殊相対性理論と一般相対性理論に分けることができます。うち、特殊相対性理論は、本当に高校生の数学で理解できてしまうのです。遠回りに見えるかもしれませんが、一度、挑戦するのも悪くないと思います。数学と物理学の関係というものを大学に入る前に実体験できるでしょう。
    • good
    • 0

私も最近量子力学に興味があって「マンガ量子力学」(講談社、ブルーバックス)という本を読んだ。

けっこう面白かったです。

私は一応理系の学部を出たけど、量子力学は勉強していない。しかし理系の勉強をした経験から推測するに、大学では上の本のように簡単にダイジェストに量子力学の歴史を教えてくれないし、上の本の内容を本当に理解するには時間と勉強が必要だと思う。
 高校生ならまず、高校数学とニュートン力学をまず勉強しなくてはいけなくて、これをクリアした上に量子力学があると思ってください。しかし、高校の勉強をしながらもっとレベルの高いことを勉強したいという意志を持つことは問題じゃないと思う。
    • good
    • 0

物理の履修が大抵の高校で2年生からになっているのは理由があって、


数学Iの三角比や数学Bのベクトルがどうしても必要になるから。
「高校物理」で必要な知識は敢えてそこまでに留めてあるが、
本当に物理を勉強したければ高校数学はIII・Cまでほぼ全て(平面幾何を除く)マスターしている必要があります。
特に量子力学を学ぶには大抵の大学で最初に習う初等解析と線型代数が必要です。

現象論的な理解(電子を二重スリットに飛ばすと干渉するとか)だけでよければ、
そのような解説をするサイトはあるので、検索すればよい。
そうであれば、高校数学も高校物理も不要だと思います。

そのような表面的な理解に留まらず、本質を学びたいのであれば、
まずは高校数学、特に微分積分と行列までを独学することを勧めます。
高校数学だけでは飽きるのであれば、高校物理をやればよいです。
(ただし、量子力学を理解することに限れば、
高校物理は波動の基礎と力学のみ理解していればよく、
他の分野をやるよりは大学式の微積を使った物理に慣れることを勧めます)

いずれにせよ、興味を持つことは学問をやる上でこの上ないモチベーションになります。
数学・物理は積み重ねであるからすぐには量子力学を学ぶことはできないかもしれませんが、
是非今持っている興味を失わないように勉学に励んで下さい。
    • good
    • 0

>量子力学を少しでも理解するためには高校物理の範囲は全て網羅して からでないと難しいのでしょうか?


そんなことは全くないです。量子力学は大学で本格的に学んだ覚えがあり、高校では学びませんでした。
あなた様の学びたいという意欲が大切です。独学でどんどん学んでください。
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

量子力学」に関するQ&A: 古典力学と量子力学

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q量子力学の教科書選び

今年から量子力学の授業が始まります。
使う教科書の指定はありません。
現在先輩や友達、親から何冊かの本をもらってます。
学校の先生はどれか1冊を通読しなさいと言っています。
持っているのは以下の本です。

・初等量子力学 原島鮮
・量子力学1 小出昭一郎
・量子力学1 江沢洋
・初等量子力学 P・Tマシューズ

原島さんのと小出さんのを先生は結構すすめていました。
自分は江沢さんという人の本はシュレディンガー方程式にいたる導入部分が丁寧な印象を受けました。
原島さんのは概念がつかみやすそうでした。
小出さんは少しわかりにくかったです。
僕は天下り的に式が出てくるのが好きではないのですが、量子力学においては仕方ないと先輩に言われました。
江沢さんの本はあまり先生はすすめていなかったです。

これらの本でどの本がなぜおすすめなのか、またどの本のどこが欠点かを教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

次にディラックを読むのであれば,初等量子力学がよいと思います.
この本は,シュレディンガー方程式こそ天下りで導入してありますが,
ブラケットについての説明もあり,ディラックになめらかに接続すると思います.

もっともシュレディンガー方程式自体,歴史的に見ても導くという感じで
発展しなかったということもあり,導くことは精神衛生上はいいですが,そんなに意味があるかと言う話しもあると思います.
量子力学と古典論との間にはどこかで不連続点があるように思います.

小出,原島とも有名な教科書です.小出先生の方が上級でこれを学べば,一応量子力学を学んだといっても良いかと思います.

また,他に有名なのはシッフやJ.J.Sakurai,ディラックでしょうか.
他の方が上げている猪木・川合や計算は出来るようにはなりませんが,朝永などもあります.
絶版ですが砂川"量子力学"も人気があります.

Q物理学(力学・熱力学・量子力学など全般)の名著を教えてください。

物理学(力学・熱力学・量子力学など全般)の名著を教えてください。

昨日、電磁気学について質問しましたが、その他の物理学(力学・熱力学など)での名著を教えてください。理学系の物理を学んでいます。ちなみに、ファインマンは全巻持っていますので、ファインマン以外でお願いします。ファインマンを読んでみたところ、よく理解できなかったので、日本語で書かれたオーソドックスな物理学書を知りたいです。

Aベストアンサー

昨日と同じ回答者ですが・・・w
学生ならば大学の講義で指定された教科書があると思います。
それを基礎にしてもいいと思いますが、その上で個人的なお勧めを書いてみます。

力学については、いわゆるニュートンの運動方程式ベースに天体力学、剛体の運動なども含めて一通り勉強したい場合、
戸田 盛和 「物理入門コース(1) 力学」(岩波書店)が分かりやすいです。

解析力学を勉強したい場合、
久保 謙一「解析力学」 (裳華房フィジックスライブラリー)
が新しくて分かりやすいです。量子力学への導入もあります。
量子力学への橋渡しという意味では、
高橋康「量子力学を学ぶための解析力学入門 増補第2版」 (KS物理専門書)
も有名です。かなり癖のある著者ですが、いい本だと思います。
都筑 卓司「なっとくする解析力学 」(講談社・なっとくシリーズ) も分かりやすかったですね。このシリーズはあまり好きじゃないのですが、これだけはよかったです(あくまで個人的な感想です)

それと前回に挙げたランダウ・リフッシツの小教程「力学・場の理論」はコンパクトにまとまったよい本です。2巻目の「量子力学」と併せて買うことをお勧めします。

熱力学であれば、私は
三宅哲「熱力学」(裳華房)
で勉強しましたが、あまり印象に残っていません・・・w

統計力学であれば、
長岡洋介「統計力学」(岩波基礎物理シリーズ)
が分かりやすかったですね。温度・エントロピーの統計的な定義から、気体の状態方程式や化学ポテンシャルといった応用的な問題まで網羅してあります。(非平衡系についてはないですが、まだ必要ではないでしょう)

演習書は久保亮五「大学演習 熱学・統計力学」(裳華房)が非常によかったです。

量子力学についてはたくさんの教科書があり、それぞれの流儀で書いてあります。
どれがいいとか、これ1冊で、とかはないですね。
学生時代、シッフ、メシア、ランダウ、朝永、ディラック、J・J・サクライといろいろ読みましたが
一長一短という感じです。
いわゆる入門書では、皮相的な理解や古い理解に基づいた、いまではちょっと?がつくような記述のものもたくさんあります。
演習書も、この分野だけは「詳解量子力学演習」と「大学演習 量子力学」の両方を買ったぐらいですから・・・
問題を解けるようになるという意味では、何か教科書+分からないことを演習書で調べるというのが一番いいかもしれません。
ただ、解釈問題とか、数学的な基盤とかに興味を持ち出したら、それこそいろいろな本を読み漁ることになると思いますw

物理で出てくるベクトル解析などで詰まったら、
長沼 伸一郎 「 物理数学の直観的方法」(通信産業研究社)
を読んでみるといいでしょう。これをよんで、なにか演習書で練習するとみにつくと思います。

ファインマンの本、とくに量子力学の巻はスピンがかなり最初に出てくる一方で、後半になるまで「シュレーディンガー方程式」がでてこないとか、かなり面白い構成になっています。
「方程式が解けました」ではない、物理的に現象を考える作法というのがよく分かると思いますのであきらめずに読み続けるといいと思いますよ。
もともとは工学部の学生向けに作られた、かなり応用を念頭においた教科書ですが、あれでファインマンが授業をするのならそれはかなり面白いものだったでしょう。
ですが、単独で読むには敷居が高いと思います。一通り基礎を勉強した上で、さらに深いところへ進む際には、最適な本だと思います。

以上は私が実際読んだ感想ですので、私もほかの人の意見を聞いて見たいです。

昨日と同じ回答者ですが・・・w
学生ならば大学の講義で指定された教科書があると思います。
それを基礎にしてもいいと思いますが、その上で個人的なお勧めを書いてみます。

力学については、いわゆるニュートンの運動方程式ベースに天体力学、剛体の運動なども含めて一通り勉強したい場合、
戸田 盛和 「物理入門コース(1) 力学」(岩波書店)が分かりやすいです。

解析力学を勉強したい場合、
久保 謙一「解析力学」 (裳華房フィジックスライブラリー)
が新しくて分かりやすいです。量子力学への導入もあり...続きを読む

Q古典力学と量子力学

古典力学と量子力学との違いって何なんですか?
物質によって古典力学と量子力学を使い分けて計算するのですか?

Aベストアンサー

>古典力学と量子力学との違いって何なんですか?

古典力学は、原子とか電子とかいう粒子論が認められる前に
出来上がった学問で、物質内部のミクロな構造のことが考慮されて
いないんです。

 だから大雑把に言うと、電子の運動とかミクロの世界を
計算するときには量子力学を使うのですが、そのミクロの
世界の物理的効果が、目に見えるマクロの世界に出てくる
ことがあって、そういうときは目に見えるでかい(マクロ)の世界
の現象も、量子力学の考え方で計算するんです。

 実際、量子力学の発想は、目に見える光の強度を考えた
ときに出てきたんです。鉄を溶かす溶鉱炉から出て
くる光で、溶けている鉄の温度を予想しようとしたときに
古典力学の考え(光は電磁波という連続した波であるという
マックスウェル方程式の考え方)では計算できない事が分かった
ため、プランクという人が、計算式を検討したところ、光のエネルギー
が不連続、つまり量子化されていることに気づいたんです。
これは現在、「黒体輻射の問題」と言われていますが。

>物質によって古典力学と量子力学を使い分けて計算するのですか?

 扱うエネルギー、或いは問題になるエネルギーの大きさで使い分けられて
いると思います。光子1つ分のエネルギーとか、非常に小さな
エネルギーが問題になるときは、量子力学を使うと
いう考え方でいいと思いますが、先の「黒体輻射の問題」の
ように、現象事態は目に見える大きな世界の話の場合もある
わけです。

>古典力学と量子力学との違いって何なんですか?

古典力学は、原子とか電子とかいう粒子論が認められる前に
出来上がった学問で、物質内部のミクロな構造のことが考慮されて
いないんです。

 だから大雑把に言うと、電子の運動とかミクロの世界を
計算するときには量子力学を使うのですが、そのミクロの
世界の物理的効果が、目に見えるマクロの世界に出てくる
ことがあって、そういうときは目に見えるでかい(マクロ)の世界
の現象も、量子力学の考え方で計算するんです。

 実際、量子力学の...続きを読む

Q量子力学と場の量子理論

電子は質点か場か。

量子力学は桜井でざっくり学びました。
これから場の量子論を学ぼうと思っています。

さて、電子が場である、とは一体どのような見解でしょうか。
存在の確率場を電子そのものとみなす、ということでしょうか。

Aベストアンサー

>電子が場である、とは一体どのような見解でしょうか。

 そうせねば扱えないという単純な話。マクロ物理の一般相対論でもそうだよ。サイズ0では扱えない。発散するから。

 電子なら、場の量子論を使わなくてもいいことが多い。そういう計算多いでしょ?

 ただ、光子が絡むとね。それは無理だったりするわけ。学べば分かるはず。

Q量子力学、熱力学の参考書について・・・

 量子力学または、熱力学の参考書でお勧めの物ありますか?大学院の受験の参考書として探しています。特に量子力学の参考書のお勧めを教えて頂ければ本当にありがたいです。それぞれ1冊程持っているのですが、以下に関する記述が少ない(特に量子力学)ので困ってます。
 キーワードの羅列で申し訳ないのですが、
 
 量子力学では、ハミルトン演算子、フェルミ準位、フェルミ分布関数、フェルミ気体、ハミルトニアン、ヘルムホルツ自由エネルギ、ボルツマン定数、1次元調和振動子、1次元井戸方ポテンシャルに関して...

 熱力学では、サイクル系、ファンデルワールス状態式に関して...
問題集でも参考章でもいいのでよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

フェルミ準位、フェルミ分布関数、フェルミ気体、ハミルトニアン、ヘルムホルツ自由エネルギ、ボルツマン定数、1次元調和振動子、1次元井戸方ポテンシャル

などは、量子力学というより統計力学の領域です。
統計力学の中の、量子統計のジャンルになります。
岩波書店:長岡洋介著『統計力学』がお勧めです。
演習書はサイエンス社の『演習・熱統計力学』など

量子力学の調和振動子や、井戸型ポテンシャルは
境界条件等により統計力学のものより難しくなっています。それをやるならば量子力学の参考書です
岩波書店:原康夫著『量子力学』、
裳華房:江沢洋著『量子力学1』等がお勧めです

熱力学は、サイクル系、ファンデルワールス状態式などは大抵の教科書にはあります。ですから、特に
これがいいといったものはありません。どれでも
いいと思います。熱力学はボリュームが少ないので、
概念が完全に理解できるようになるまで、色々なものを
読み漁るというのもひとつの手です。

Qランダウ量子力学 第二量子化(ボーズ粒子の場合)

小教程を読んでいるのですが…

ボソンの系のN個粒子の波動関数

Ψ=(N_1!…/N!)^(1/2)ΣΨ_p1(ξ1)Ψ_p2(ξ2)…Ψ_pN(ξN)

について、

f^(1)_a をa番目の粒子に関する物理量演算子とした上で、全ての粒子について対称な演算子F^(1)=Σf^(1)_a の行列要素の求め方がまったく載っていません。

<N_i, N_k-1 | F | N_i-1, N_k>=f _ik√NiNk

として答えが載っていますが、

Ψ_1=(N_1!…N_i-1!/N!)^(1/2)ΣΨ_p1(ξ1)Ψ_p2(ξ2)…Ψ_pN(ξN)
Ψ_2=(N_1!…N_k-1!/N!)^(1/2)ΣΨ_p1(ξ1)Ψ_p2(ξ2)…Ψ_pN(ξN)

として

∫Ψ*_1FΨ_2 dξ

を計算すればよいのでしょうか??
それでも、とても簡単とはいかなさそうなのですが…

指針やアドバイスだけで構わないので、どなたかご教授お願いできますか。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

Ψ_1とΨ_2が同じ状態になっているようにしか見えませんが、
多分違う状態のつもりで書いたのでしょうから、やる事自体ははそんな感じ。


Ψ,Fの中にΣがあり、ものすごいたくさんの項の和にはなってしまうので、「簡単とはいかなさそう」と感じているのでしょうが、よーく考えてみると、ほとんどの項がゼロになります。
なので基本的には、どんな場合にゼロにならないのか、ゼロでないのなら具体的にいくらになるのか、ゼロでない項が何個あるか
の辺りを考えるだけですね。

よく分からないのなら、一般論じゃなくて具体的な計算がしやすい場合を考えた方がいいのでは?
Ψのノルムを計算するとか、N=2とかN=3のような粒子が少ない場合とか。

Q量子力学◆実現確率◆統計力学

量子力学と統計力学の実現確率について質問します。

量子力学的な統計力学における、正準分布(カノニカル分布)の場合の、体系がエネルギーEjの微視的状態をとる確率はPj=e^-βEj/Σie^-βEiで
与えられると思いますが、
エネルギー固有関数φnで展開した場合の量子力学の状態Ψ=Σn<φn|Ψ>φnで、j状態が実現する確率は、
|<φj|Ψ>|^2≡|cj|^2で与えられます。この二つの
実現確率は同じものか違うのかがよく分かりません。

Aベストアンサー

二つの確立は異なるものです。統計確立P(E)=exp(-βE)/Z と量子力学の確立|c(j)|^2はまっとく次元がことなる概念です。最初に習うのは量子統計は(量子力学的)純粋状態のアンサンブル統計の理論です。

つまり量子力学的な状態は純粋状態φ(n)を考えて物理量は量子力学の期待値<A>=<φ(n)|A|φ(n)> を考えます。さてここで量子力学状態φ(n)だけではなく熱揺らぎのためにφ(m)なんかの場合もあると言う状況を考え、そのときのm状態である確立をボルツマン因子
exp(-βE(m))/Zで平均操作を導入したものが

Aの量子統計期待値≡ Σ_m exp(-βE(m))<m|A|m>/Z

です。

量子力学的確立は密度行列を使って導入され

Aの量子期待値(混合状態)
=Σ_m exp(-βE(m))<m|A×ρ|m>/Z

と定義されます。ρ=|Ψ><Ψ| の場合には<m|Ψ>=c(m)とすると

Aの量子期待値(混合状態)
=Σ_{mn} exp(-βE(m))<m|A|n>c(n)c(m)^*
となり、ここで現れるc(n)c(m)^*がfrozenbreakさんの気にしている量子力学的確立です。しかしもっと一般化されていて、m、nという二つの状態の干渉項も入ってきます。 密度行列で調べてみてください。

二つの確立は異なるものです。統計確立P(E)=exp(-βE)/Z と量子力学の確立|c(j)|^2はまっとく次元がことなる概念です。最初に習うのは量子統計は(量子力学的)純粋状態のアンサンブル統計の理論です。

つまり量子力学的な状態は純粋状態φ(n)を考えて物理量は量子力学の期待値<A>=<φ(n)|A|φ(n)> を考えます。さてここで量子力学状態φ(n)だけではなく熱揺らぎのためにφ(m)なんかの場合もあると言う状況を考え、そのときのm状態である確立をボルツマン因子
exp(-βE(m))/Zで平均操作を導入したものが

Aの量子...続きを読む

Q場の量子論?相対論的量子力学?の教科書

物性理論の研究室に在籍している学部4年生です。大学院は旧帝大の物性理論研に進学します。
大学院での勉強を先取りしようと場の量子論の勉強をはじめようと考えています。

もちろん、学部4年までに学ぶ統計力学・量子力学は身に付けています。ただ、恥ずかしながら特殊相対論はほとんど学んだことがありません。また、素粒子論には興味がありません。あくまで物性物理学を学ぶために必要な場の量子論を勉強したいです。

1.(物性物理のための)場の量子論を学ぶにはまず、特殊相対論を学ぶ必要があるのでしょうか。場の量子論の教科書を探していると、「相対論的量子力学」と言う言葉を頻繁に目にします。相対論的量子力学と場の量子論は別物だと考えてもよいですか。あるいは相対論的量子力学を先に学ばなければ場の量子論は修得不可能ですか。

2.場の量子論の教科書を探しています。分かりやすい教科書を教えて下さい。また、初めから場の量子論の全てを理解しようとは思いません。難しいトピックは省かれていてもかまいませんので、易しい本から取り組んでいきたいと思っています。教科書はできれば日本語の方が嬉しいですが、英語しかないなら英語で学習します。

夏までは経路積分を学びました。また卒業研究に当たってファインマンの統計力学で第二量子化法は身に付けています。ただ、(古典)場のラグランジアンや流体力学、弾性体などは学習していません。

場の量子論の前にこれを学んだ方がいいよ、などのアドバイスも欲しいです。宜しくお願いします。

物性理論の研究室に在籍している学部4年生です。大学院は旧帝大の物性理論研に進学します。
大学院での勉強を先取りしようと場の量子論の勉強をはじめようと考えています。

もちろん、学部4年までに学ぶ統計力学・量子力学は身に付けています。ただ、恥ずかしながら特殊相対論はほとんど学んだことがありません。また、素粒子論には興味がありません。あくまで物性物理学を学ぶために必要な場の量子論を勉強したいです。

1.(物性物理のための)場の量子論を学ぶにはまず、特殊相対論を学ぶ必要がある...続きを読む

Aベストアンサー

場の量子論は、「量子力学」と「特殊相対論」の両方が必要な、素
粒子物理や物性物理の分野ですので、基本的にこれらを学んでること
がベースです。

教科書は、担当教授に聞くか、米国の有名教授の本~翻訳されてるの
も含めて~で、ハーバードなどで教科書で採用されてるのが良いです。

英語のも含めたら、色々とありそうです。

問題は、教授が読んでも意味不明の本が少なくないことです・・。
実は、専門外~3~5章が専門で、他の章が専門外なのに、格好つけ
て全章を自分で書いていて、実は、他の章が色んな本の継ぎ接ぎなた
めに、文脈が可笑しい著名な本(物理化学)もありますので、複数購
入して、比較しながら、分かりやすい方をその都度に選択するのも、
便利です。

教科書は夫々で、数式がメインだったり、図解や文章の説明が丁寧で
数式が端折っていたりと、どっちが良いのか、相性があると思います
ので、何冊か用意した方が良い様に思います。

先ずは、教授に相談するとか、本屋ではしがきを読んで、ハーバード
やMITなどの、世界の教科書の定番になってるとかを基準に選択し
てはいかがでしょうか。

私はその昔、物理が好きだったのですが、徹夜での計算(現在はPC
が自動でやりますが)が嫌で化学に進むも、授業で物理も物理化学も
やってたのに加え、自分で理論物理も学んでいました。

そのお陰で、化学では当時、パイ電子の共鳴以外に吸収スペクトルの
ピークが3つに分裂する~金属錯体のシグマとパイ軌道間の特殊な共鳴~のを誰も説明できませんでしたが、偶然に書庫で手にした黄ばん
だ古い無機物理化学の米学会誌にコンピュータでの解析結果が見つけ
ました。このピーク出現が出ると、その研究の全てがお蔵入りしてた
のですが、解決できたことがあります。
お陰で、その後、凡そ一年間で、3回ほど学会発表できました。
見つけたのは大学4年の5月のことでしたが、2~3年次に大学院の
教科書や理論物理なども学んでいたお陰でした。

裾野は広いほど何かと役立ちますので、時間の空いたときに、関連分
野の専門書に目を通しておくと良いと思います。

私は化学でしたが、物理は楽しいので、頑張ってください。

場の量子論は、「量子力学」と「特殊相対論」の両方が必要な、素
粒子物理や物性物理の分野ですので、基本的にこれらを学んでること
がベースです。

教科書は、担当教授に聞くか、米国の有名教授の本~翻訳されてるの
も含めて~で、ハーバードなどで教科書で採用されてるのが良いです。

英語のも含めたら、色々とありそうです。

問題は、教授が読んでも意味不明の本が少なくないことです・・。
実は、専門外~3~5章が専門で、他の章が専門外なのに、格好つけ
て全章を自分で書いていて、実は、他の章が色ん...続きを読む

Q量子力学の応用

量子力学はどのように応用されますか。
量子力学を使うとどんなことがいいことがありますか。
できるだけ一般の人がわかる範囲のこと、
身近なことがいいですが。

Aベストアンサー

>具体的にどういうふうに生かされるのか知りたいですが。

あまり詳しいことは分からないのですが、ミクロの領域での電子や電磁波のふるまいを計算していると思いますよ。

例えば、電子部品の場合でしたら、微小な回路に電子を通すと、その電子は、不確定性が働いてその回路から「にじみ出て」しまうかもしれません。あまりに多くの電子がにじみ出てしまうと、その回路自体が壊れてしまい、用を足さなくなってしまいます。
こういった設計上の問題を解決する為には量子力学を応用した電子と回路のシミュレーションが不可欠です。

それから、現在のCPUなどの高性能化には、製造技術の微細化が大きな役割を担っていますよね。
より細かい回路に、より微弱な電流を流さないと、電子素子の小型化/高性能化/低消費電流/低発熱化は成し遂げられないのです。
この、より細かい素子を作る為の研究にも、量子力学に基づくシミュレーションが使われています。

Q古典力学と量子力学の境界

古典力学と量子力学の境目というものは存在するのですか.

Aベストアンサー

古典力学ではエネルギーが連続的に変化しますが、量子力学ではエネルギーが原子化されてとびとびの値を持ちます。例えば、量子力学発見のきっかけとなった空洞輻射では、空洞の中の振動数νの光の持つエネルギーは
 E = nhν、n=0,1,2,... (hはプランク定数)
とhνの整数倍しかとることができません。これから温度Tのときの光のエネルギースペクトルの公式(Plankの公式)が得られるわけですが、これは
 ・νが小さいときは古典論の予想(Rayleigh-Jeansの公式)に一致し
 ・νが大きいときは量子効果が現れて古典論の予想から大きくずれる(古典論ではνの自乗に比例して増えるが、量子論ではνと共に減少してゼロに近づく)
という性質を持っています。これは、kT(kはボルツマン定数)に対して、hνが小さいときはエネルギーの飛びの間隔が無視できて古典論と同じ結果となり、kTに比べてhνが無視できなくなるとエネルギーが離散的であることからくる量子効果が顕著になるということを意味しています。この場合、hνが小さいときが古典論的で大きいときが量子論的であるわけでですが、その移行はhνの増大と共に連続的に起こり境目というものはありません。

これは、原子の大きさが無視できるマクロな物体は連続体と近似して良いが、小さなスケールで見てゆくと原子の大きさが無視できなくなるのと同じ事です。

この事については、朝永振一郎著「量子力学1」に詳しく書かれていますのでご覧になって下さい。

古典力学ではエネルギーが連続的に変化しますが、量子力学ではエネルギーが原子化されてとびとびの値を持ちます。例えば、量子力学発見のきっかけとなった空洞輻射では、空洞の中の振動数νの光の持つエネルギーは
 E = nhν、n=0,1,2,... (hはプランク定数)
とhνの整数倍しかとることができません。これから温度Tのときの光のエネルギースペクトルの公式(Plankの公式)が得られるわけですが、これは
 ・νが小さいときは古典論の予想(Rayleigh-Jeansの公式)に一致し
 ・νが大きいときは量子効果が現れ...続きを読む


人気Q&Aランキング

おすすめ情報