THE 物理量子、 としても知られている 量子力学は、分析と説明に専念する研究の広い領域です 動作 のサイズに近い、縮小された寸法の物理システムの 分子, 原子 そして 粒子素粒子。
量子物理学を通して、のメカニズムを理解することが可能でした 崩壊 放射性、原子による光の放出と吸収から、 X線、の 光電効果、半導体の電気的性質など。
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ダミーのための量子物理学
私たちが入ったとき 原子と分子のスケール、で 巨視的物理学の法則、私たちが日常的に見ている体の動きの状態を完全に説明することができる、 時代遅れで無能 そのような小さな粒子に関連する物理量を決定します。
量子の世界で起こっていることは、物理法則がもはや存在しないということです 決定論的、 つまり、オブジェクトがどこにあるか、またはどの速度であるかを正確に予測することはできません。ここでは決定論的なものはなく、量子システムから得られた測定値は次のように表されます。 オッズ。
現在、非常に正確な物体の位置を提供できる測定システムがあります。 しかし、最先端の技術を使っても、たとえば原子の正確な位置を特定することはできません。 それ 不可能 ではありません 関連 デバイスの解像度または機器作業者のスキルに、しかしはい 量子物理学の本質に.
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これです 自然 量子物理学の わからない、長い間誤解されていたため、多くの物理学者がそれを疑問視したり、異なる解釈をしたり、完全に否定したりすることになりました。 しかし、それはまた、量子物理学の概念に関するいくつかの神話や信念の作成にも貢献しました。
「奇妙」に見えるにもかかわらず、量子力学は物理学の最も成功した理論の1つであり、この理論によって達成される結果の精度は恐ろしいものです。 現在、量子力学の最も人気があり受け入れられている解釈は、 コペンハーゲン解釈、などの科学の最大の名前のいくつかによって開発されました ニールズボーア,マックス生まれ、ヴォルフガングパウリ、ヴェルナーハイゼンベルグ その他。
![コペンハーゲン解釈は、ソルベイ会議中に統合されました。 [1]](/f/da2205c24a4f5c7d0a59238e3ba57d86.jpg)
コペンハーゲン解釈は、ソルベイ会議中に統合されました。 [1]
この解釈によれば、すべての量子システムには それらを説明する波動関数 完全に。 この波動関数は複雑で仮想的な数式であり（それ自体の現実はありません）、そこからこのシステムのすべての情報を抽出することができます。
波動関数に基づいて得られた結果は、次に、何かが観察される確率、または特定のエネルギーレベルで原子を見つける確率に関するものです。 それでも、原子が放射性物質を放出する確率、または 中性子 崩壊し、中性子に変わり、 電子. 可能性は巨大です.
物理学者にとっての課題は、システムの波動関数を見つけることですが、それは簡単ではありません。1つ以上を解決する必要があります。 方程式にシュレディンガー、 この方程式はエネルギーに関連しています 動力学 そして 潜在的な 量子システムの。
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量子物理学アプリケーション
量子物理学を通して、理解することが可能です
原子による発光;
の現象 放射性崩壊;
の機能 レーザ、光電効果;
の中性子と陽子の間の引力 原子核;
の標準モデル 素粒子物理学;
波動粒子の二重性;
私たちが知っている古典物理学のすべての法則（より一般的には、量子力学の法則は私たちの古典世界を支配する法則から導き出すことができるため）。
レーザーの機能は、量子力学を研究することによってのみ得られました。
原点
現代の量子物理学の出現は、ドイツの物理学者が1920年に起こった。 マックスプランク のメカニズムを説明することができた 黒体の問題 そして、その時の計算における奇妙なエラーとの関係は、 紫外破綻.
結局のところ、 黒体、それらに向けられたすべての放射を吸収し、それを熱放射の形で再放出することができる物体は、現在の電磁理論によって期待されるようにそれを放出しませんでした。 状況を解決するために、マックスプランクは電磁界のエネルギーが 量子化、つまり、エネルギーの小さな束に細分され、少し後に呼ばれるようになります フォトン - 君は どのくらいのエネルギー.
プランクの黒体放射の解釈は（あるいは彼によってさえ）十分に受け入れられませんでした、しかし、数年後、 アルバート・アインシュタイン同じ議論を利用して、光電効果を説明することに成功しました。
1905年、アインシュタインはその日付を「奇跡的な物理学の年」としてマークした一連の記事を発表しましたが、 彼の称賛は、その背後にあるメカニズムを説明したことで、彼のノーベル物理学賞を通じてもたらされました。 光電性。 アインシュタインは、光は粒子と波の両方として振る舞うと結論付けました。 この動作は、 光の二重の性質.
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1924年にそれは ルイにブロイ量子力学に貢献します。 ドブロイは、博士論文で、量子粒子にも 波長、および光であるため、特定の条件下で波の振る舞いを示す必要があります。
フランスの物理学者は、波と同じように、二重スリット実験を行ったときに電子が干渉パターンを示すはずだと予測しました。 1927年に、彼の仮説はによって確認されました デイヴィソン・ガーマー実験：設立されました 二元性 間に 波と物質.
物質の二重の振る舞いの背後にある理由は、1927年まで不明のままでした。 ヴェルナーハイゼンベルグ 量子論の数学的性質から導き出された物理的原理を発表した。 この原則によれば、 不確定性原理、完全な精度で同時に測定できなかった変数のペアがあります。 これらの変数はと呼ばれます 共役変数.
位置と速度たとえば、は、量子の世界では完全な精度で決定できない物理量です。原子の速度を非常に正確に知っている場合、 同様に、原子の速度を測定できれば、その位置が同じであるかどうかはわかりません。 インスタント。
不確定性原理を理解するには、 私たちが物事をどのように見るかについて考える：物体から発せられる光は私たちの目に届く必要があります。そのため、この情報は私たちの脳によって翻訳されます。 言い換えれば、私たちが見るためには、 周囲と光子を交換する. 原子と粒子の場合、これは思ったよりも深刻です。原子がどこにあるかを知りたいと想像してください。そうするために必要なことです。 あなたに向かって光子を放出しますが、そうすると、衝突のために原子が速度を上げるので、それがどこにあったかを知ることができなくなります。 です。
したがって、不確定性原理により、二重性波動物質をもう少しよく理解することができます。量子の世界では、 物理量は、波であるかのように非決定論的に振る舞い、その振幅は実際には オッズ。
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量子物理学、スピリチュアリティ、疑似科学
今日では、コース、奇跡の治療法、革新的な製品、治療法の広告を読むことが一般的になっています 間違いのないもの、お金を集めるための祈り、そして物理学に関連する用語を使用した癒しの方法さえ 量子。
ただし、これらのいずれの場合も、量子物理学の研究から得られた知識と直接的な関係はないことを強調する必要があります。 実際、それらは 流用、のおかげでのみ可能になりました 無知 現代および現代の物理学に関しては、人口の大部分を占めています。
量子物理学を理解するには、大規模なものを習得する必要があります 数学的形式 物理学、代数、幾何学、電気力学などの多くの知識。 したがって、学術的基準で最低限受け入れられる方法でそれを理解するには、何年もの研究が必要です。
多くの人が自分たちの実践はに基づいていると信じていることも事実です 量子現象、そしてこれらの行動に訴えるときに気分が良くなった人々からの推薦状を見つけることは珍しいことではありません。 ただし、いわゆるクォンタムプラクティスの有効性を信じる理由を引用することができます。
量子現象は、原子スケールでのみ関連性があり、観察可能になります。 特定のサイズの後、すべてが古典物理学、巨視的スケールの物理学に従って動作し始めます。
製品を購入したり、何らかの関連活動を開始したりする人々が経験するメリット 「量子」への変化は、いくつかの実験で見ることができます。そこでは、治療を受けた患者で改善が観察されます。 プラセボ。 これらの影響は、患者が自分の方が優れていると信じており、それを条件としているために起こります。
単語に付けられた本当の意味についての知識が非常に不足しているため 量子、これが関与するのは当然です 神秘主義、最もありそうもない状況で頻繁に使用されることを私たちに見させます：動機付けの講義、 コーチング 量子、量子の祈り、量子化粧品、量子治療など。
非常に異なっていますが、これらすべての広告には共通点があります。 疑似科学 そして、ほとんどの場合、それらは利益のためです。 したがって、場合によっては、それらは偽医療と呼ばれることがあり、その目的は 付加価値と信頼性 本質的に製品、サービスまたは通常の習慣に。
ありそうもない状況で非常に抽象的な概念が使用されていることに気付いたとき、 不信 確立された教育ウェブサイト、教育機関にリンクされたページ、科学記事など、信頼できる情報源から情報を探すようにしてください。 THE 情報 それは、奉献されているが少数の人に知られている知識の分野の名前を不適切に使用する詐欺、山師、その他の種類の信念を防ぐ唯一の方法です。
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本
量子物理学がどのように機能するかをよりよく理解することに興味があるが、素人である場合、または情報源に相談したい場合 物理学のこの分野で信頼されている、奇妙な世界をよりよく理解するのに役立ついくつかの本をチェックしてください 量子：
量子ミステリー - アンドレ・カシネッロとホセ・ルイス・サンチェス・ゴメス
量子論を理解する：絵本 -JPマケボイとオスカルサラテ
エレガントな宇宙 -ブライアングリーン
量子の謎：意識のある物理学を見つける -チャールズタウンズ
[1] 画像クレジット：Benjamin Couprie、Institut International de Physique de Solvay / Wikimedia Commons
私によって。ラファエル・ヘラーブロック
