量子物理学と量子力学の主な違いは、量子物理学は量子力学に焦点を当てた科学の一分野であり、物質とエネルギーの振る舞いを説明するために用いられる一連の原理であることです。

量子物理学」「量子力学」という言葉は、人によって使い方が異なります。同じことを表すのにこれらの言葉を使うことがありますが、量子物理学と量子力学は違います。量子物理学とは、量子力学や場の量子論などの理論を研究する科学の一分野と考えることができる。つまり、力学とは、物理学の一分野で研究する理論の集合体なのです。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 量子物理学とは 3. 量子力学とは 4. 横並び比較-表形式による量子物理学と量子力学 5. まとめ

量子物理学は何ですか？

量子物理学は、量子力学や場の量子論などの理論で説明される系を対象とする科学である。科学者や研究者は、この知識を利用して素粒子レベルの粒子の挙動を理解するために、この分野に着目してきた。しかし、「量子物理学」と「量子力学」という言葉を同じように使うことがあります。

量子力学（クオンタムメカニクス）は何ですか？

量子力学は、原子（素粒子）スケールでの物質の振る舞いを説明する一連の原理である。量子」という言葉は、量子力学の基本概念の一つである「物質やエネルギーが量子化される、あるいは離散化される」ということを表しています。

量子力学は、マックス・プランクが黒体の熱放射を説明するために、量子化されたエネルギー（E=nhf）の概念を導入して誕生した。そして、アインシュタインは、光の粒子性を説明するために「光子」という概念を導入した。このことから、物質やエネルギーは「波」と「粒子」の両方の性質を持つとする「波動粒子二元論」と呼ばれる理論が生まれた。この概念は、ルイ・ド・ブロイが提唱したものである。

また、量子力学の基本概念として、ニールス・ボーアのボーア模型（原子の構造を記述）、エルヴィン・シュレーディンガーのシュレーディンガー方程式（量子波の計算に広く用いられる方程式）、ウェルナー・ハイゼンベルクの不確定性原理（物質とエネルギーの確率的性質を説明）、ヴォルフガング・パウリのパウリ不適合原理が挙げられる。物質とエネルギーの性質）、ウォルフガング・パウリのパウリ非整合原理などがある。コペンハーゲン解釈と呼ばれる説明や、量子もつれと呼ばれる現象も量子力学に属するものである。

量子物理学と量子力学の違い

量子物理学は科学の重要な一分野であり、量子力学は量子物理学の一分野である。量子物理学と量子力学の大きな違いは、量子物理学は量子力学を中心とした科学の一分野であり、物質とエネルギーの振る舞いを説明する一連の原理であることだ。

さらに、量子物理学は物理系の性質を予測し記述することができるが、量子力学は分子、原子、素粒子間およびそれらと電磁波との相互作用の性質を記述することが可能である。したがって、これが量子物理学と量子力学の使い方の違いである。

概要 - 量子物理学 vs. 量子力学

量子物理学と量子力学という言葉は同じように使うことができるが、両者は異なるものである。量子物理学と量子力学の大きな違いは、量子物理学は量子力学を中心とした科学の一分野であり、物質とエネルギーの振る舞いを説明する一連の原理であることです。

引用

1Squire, Gordon Leslie. "Quantum mechanics," Encyclopædia Britannica, 3 August 2018, available here.