そもそも量子論とは何か

物理

現代物理学において、重要な柱の1つが量子論です。
量子力学というのを一度は聞いたことがあるのではないでしょうか。
この量子力学に量子論は大きく関連しています。

そんな量子論がそもそも何なのか解説したいと思います。

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量子とは

まず、量子とは何かですが、量子とは簡単に言うと数えられるものです。

数えられるとはどのようなものかというと、例えば、人だったら1人、2人…、
猫だったら1匹、2匹…というようなものです。

逆に数えられないものというのは、例えば、水をコップに注いだ時の水の量は、
正確に測ろうとしても小数点がずっと続いて測れません。この時の、水の量は
数えられないものです。

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量子論とは

では、量子論とは何なのかというと、数えられないものを数えられるようにする(量子化)するための理論です。

例えば、先ほどの水の量で言ったら、このときの水を分子と考えたら、水分子が1個、2個…と数えられるようになります。

大きな世界から小さな世界へ
水は私たちの大きな世界では数えられないです。だから、分子、更には原子へと小さな世界で物事を考えていきます。小さな世界は、私たちの大きな世界では想像もつかないことばかりの世界です。その小さな世界で考えることによって、物を数えられるようにするのが量子論です。

現代物理学のもう1つの柱

現代物理学にはもう一つ大きな柱があります。それは、アインシュタインが考えた相対性理論です。相対性理論は、量子論とは逆に光の速さや巨大な質量といった私たちの世界よりさらに大きな世界での理論です。

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量子力学との関係

量子力学との関係についても触れたいと思います。

力学とは、物体に力を加えたときに、その物体がどのような運動をするのかを研究する学問です。
量子力学以前のアイザック・ニュートンから始まったのが古典力学です。

古典力学は、私たちの大きな世界での力学です。
ですので、分子や原子といった小さなものについて、説明できないことが出てきました。

これを、量子論を使って小さな世界でも成り立つような力学が量子力学です。

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まとめ

量子論について解説しました。

量子論とは大きな世界で数えられないものを数えられるようにすること(量子化)についての学問です。

量子論は、現代物理学を支える重要な理論です。

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