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勉強用

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古典物理の限界って何だ?

たとえば、光のエネルギーが不連続な値をとるってことが説明できない。

なんで不連続な値をとるのか?









しばしば引き合いに出されるのは光電効果である。




たとえば音波ならば、振幅を大きくすればエネルギーは大きくなる。



しかし、光はそうではない。






光のエネルギーは振動数に比例する。




光電効果では、ある一定の振動数を越さない光をいくら金属に当てても電子は飛び出さないが、

振動数をあげると電子がとびだすので、エネルギーが振動数と関係しているとわかる。














そもそも、光電効果なんてものは今の子供にとってはあまりに当たり前に教えられていることなので、

それをいまさら矛盾だって教えられてもピンと来ないのだ。



あるいは再帰的に納得できるだろうか?


古典→量子と移っていくやり方が、問題があるかもしれない。

1. 古典力学では説明できないこと(どんな?)を説明できる(どうやって?)。

2. 微視的なスケールでは、位置と速度を同時に決定することはできない。(Heisenberg不確定性原理)

3. 光は粒子と波動の両方の性質を持つ(光量子仮説)

4. 23の両方の性質を持つようなものを量子という。

5. 量子は確率分布によって記述される。


- 量子力学ができた頃には、物理学はそろそろなくなるだろうと考えられていた。