古典的量子力学と古典的量子力学

量子力学と古典力学は、現在の物理学の基礎となる2つの力学です。古典力学は、光速に比べて相対的に小さな速度を持つ巨視的物体の振る舞いを記述するものである。量子力学は、素粒子や原子などの微小な物体の振る舞いを記述するものです。この2つの分野は、物理学の最も重要な分野である。物理学のどの分野でも、優れた成果を上げるには、これらの分野をきちんと理解することが重要です。今回は、量子力学と古典力学とは何か、その適用場所、その特殊性、量子力学と古典力学の類似点、そのバリエーション、最後に量子力学と古典力学の相違点について説明します。

古典力学とは何か？

古典力学は巨視的な物体を扱う学問である。古典力学では、巨視的な物体の運動と静力学が議論される。古典力学には3つの分野がある。ニュートン力学、ラグランジュ力学、ハミルトン力学である。これら3つの分野は、運動を研究するための数学的手法と量に基づくものである。例えば、ニュートン力学では変位、速度、加速度などのベクトルを用いて物体の運動を研究し、ラグランジュ力学ではエネルギー方程式とエネルギーの変化率を用いて研究します。解決すべき問題に応じて、適切な方法を選択する。古典力学は、惑星運動や投射物、日常生活のほとんどの事象に応用されています。古典力学では、エネルギーは連続的な量として考えられている。古典力学では、システムは任意の量のエネルギーを吸収することができる。

量子力学とは何か？

量子力学は、ミクロの物体を研究する学問です。量子」という言葉は、ミクロな系のエネルギーが量子化されることに由来している。光子論は、量子力学の基礎の一つである。光のエネルギーが波束の形で存在することを述べている。ハイゼンベルク、マックス・プランク、アルベルト・アインシュタインは、量子力学の発展に携わった有名な科学者である。量子力学は2つに分類される。1つ目は、非相対論的な物体の量子力学である。相対的に光速の小さな粒子の量子力学を研究する分野。もうひとつは、光速と同じ速度で動く粒子を研究する相対論的量子力学である。ハイゼンベルクの不正確性原理も、量子力学の背後にある非常に重要な理論である。これは、ある粒子の線運動量とその粒子の同一方向の位置は、100%の精度で同時に測定できないことを述べている。