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量子力学って、実際どんなところで役にたっているのでしょうか。具体的に教えていただけないでしょうか。
よく分かっていないので、お願いします。

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A 回答 (3件)

工学を専攻している者です。



商品として利用されているものには、
光電効果を利用したデジカメやトンネル効果を利用したトンネルダイオードがあります。
私が扱っている装置でもX線光電子分光器や低速電子線回折、電界放射顕微鏡等、
量子力学があってこそ成り立つものばかりです。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
誤解や(中途半端もしくは都合のいいような使われ方をする)理論ばかりが先行していて、実際のところどんな風に使われているのかが凄く気になっていたので助かりました。 

>量子力学があってこそ成り立つものばかりです

どんな感じで使われているのか説明されてもきっと僕には理解できないでしょうね~、難しくて。

ありがとうございました。

お礼日時:2004/03/24 18:22

まだ実用化できているわけではないですが、これぞ量子力学でなくてはというものとしては、量子暗号、量子コンピュータ、量子テレポーションといったものがあります。

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この回答へのお礼

ありがとうございます。量子暗号、量子コンピュータ、量子テレポーションなど、実用化されるといいですね。
夢のある話です。

さてさて量子力学はEPRパラドックスを乗り越えられるか…

お礼日時:2004/03/25 07:30

半導体の動作原理は、量子力学で説明されます。


だからIC・LSI・CPUなどは、量子力学が応用された部品です。
パソコン・携帯電話・テレビ・DVDレコーダーなど多くの家電製品は、量子力学応用製品です。
又、光ファイバーも量子力学応用部品です。
あげ始めたら切りがないので、後の回答者さんにバトンタッチします。
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この回答へのお礼

どうもありがとうございます。
不確定性原理とか確率論とか速度と距離は同時にはわからないとかなんとか…とかはよく耳にするのですが、実際に生活にどう役にたっているのかな、と思ったもので。
今、まさにお世話になっているのですね、ははは。

わかりました。

お礼日時:2004/03/24 20:21

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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身近に相対性理論を必要とする現象がありますか。

相対性理論を理解することはあきらめかけています。物事を考えていく上で身近な現象を捉えて五感を使って「なぜかな?」と、考えていくのが、普通だと思うのです。身の回り(地球上)の現象で、相対性理論でなければ説明のつかない現象があれば、そこからもう1度相対性理論にチャレンジしたいと、思っています。

Aベストアンサー

>身の回り(地球上)の現象で、相対性理論でなければ説明のつかない現象があれば、

 発電機の基本は相対性理論です。
自転車とか車についてるやつです。

 小学校の理科の時間に、
電線に電流を流すと、方位磁石の
方向が変わるというのをやったと
思います。

 電線をコイル状にしてそこに
電流を流すと、電磁石になる。

 このコイルに豆電球をつけておいて、
そこに急に磁石を近づけるとコイルに
電流が流れ、豆電球がひかります。
これが発電機の基本原理です。

 この磁石とコイルの間の運動から
電流が生まれる現象は、周囲に
関係なく、磁石とコイルの間の
相対的な速度だけで決まるんです。

 この発電を新幹線の中でやろうと、
光速で飛ぶロケットの中でやろうと
発電量は変わらないんです。

 電流というのは電子の運動
ですから、コイル自体が
光速で移動したりしたら、当然
その運動が電子の運動に加算
されるはずですが、そうじゃない
わけです。

 電磁気的な現象が相対論的な
現象だという一例です。

 これは一般にはレンツの法則というもので
普通、電磁気学という分野の話に出てくるのですが、
レンツの法則には絶対座標、つまり周囲の
位置情報を全く入れないのに成立って
いるというあたりが、相対性理論発想の
1つの原点なんです。

 普通、車が時速80キロと言ったら、
地面という周囲の座標を無意識に
使うのですが、電磁気学的な現象には
それを使いません。

 この電磁気学に出てくるマックスウェル
方程式というにによると、電界の発生から
磁界が生まれ(電磁石から磁界が発生すると
いう仕組みです)、磁界から電界が
生まれる(磁石をコイルに近づけると
電流が流れる仕組み)という現象が
予想され、その電界と磁界が交互に
発生した波が空中を伝わっていくと
予想されるのですが、これが電波の
ことです。

 つまり電波の運動というのは、周囲との
位置関係に依存しないことがこの
マックスウェル方程式から分かるので、
光速で運動する電波と並んで走ったら、
電波がどう見えるか?また光速で
運動する物体から電波を出したら
その電波の速度はどうなるのか、
理論式から考えた末、アインシュタインは
光速一定の原理を見つけ、運動が
2つの物体の相対的な速度にだけ依存する
という、相対性理論を導き出したんです。



 
 

>身の回り(地球上)の現象で、相対性理論でなければ説明のつかない現象があれば、

 発電機の基本は相対性理論です。
自転車とか車についてるやつです。

 小学校の理科の時間に、
電線に電流を流すと、方位磁石の
方向が変わるというのをやったと
思います。

 電線をコイル状にしてそこに
電流を流すと、電磁石になる。

 このコイルに豆電球をつけておいて、
そこに急に磁石を近づけるとコイルに
電流が流れ、豆電球がひかります。
これが発電機の基本原理です。

 この磁石とコイル...続きを読む

Q相対性理論は完全に証明されたのですか?

特殊相対性理論と一般相対性理論は完全に証明されたのですか?

Aベストアンサー

特殊相対性理論あるいは一般相対性理論は、水星の近日点移動問題を含むあらゆる物理的運動を説明でき、かなり正確に予測することができます。
自然の斉一性原理を信じるならば、この理論はまず正しいと考えて然るべきものでしょう。

ただし、科学の世界に「証明」というのはありません。
証明された命題=もはや反証できない命題だとすると、その命題はポパーの提唱する「科学の反証可能性」という考え方に抵触します。
ポパーの定義が全てだと言うわけではありませんが、少なくとも科学は新しい経験や観測に対して開かれているべきであり、相対性理論もその例に漏れずたとえば「光速度不変の原理」を突き崩すような観測を持ってくれば簡単に反証されてしまいます。
実際、量子力学の出現によって相対性理論は「厳密には間違っているが、精度の高い近似」に過ぎないということが明らかにされましたね。


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