2004.03.25
2004.03.23
2004.03.21
福井教室に参加
名古屋大学教授の福井康雄教授(すばるや南天の立役者)が行う
名古屋大学星の会主催の 福井教室に久しぶりに参加してきました。
今回は、数学、力学、電磁気学に続き量子力学でした。
主に、その扱う範囲・起こり・そして不確定性原理について話されました。
今回は、講師からの質問より参加者からの質問をたくさん受付けそれをもとに多く
話されました。
○扱う対象と対応原理
古典力学は、マクロスコピックの世界を扱い 10のマイナス5乗センチメートル以上の世界
量子力学は、ミクロスコピックの世界を扱い、10のマイナス8乗センチメートル以下の世界を扱う。
この2つは、矛盾するものではなく、大きな系に関しては、よい近似になっている。
このミクロの世界で成り立っていることを、大きな世界でも使ってみると近似されているというもので
これを対応原理ということです。
○量子力学の起こり
1 黒輻射
2 太陽のフランホーファー線(暗線)
この2つの実験事実をどう量的に扱えばよいか考えられて量子力学が考えられた。
前者は炉の中でどう燃えているか確かめるために、小さな穴から出てくる光をプリズムを通し、光の波長 λ と強度のグラフをどう説明すればよいか?ここから、光は粒粒の 単位としてある。(いわゆる連続ではない)光子の存在。
後者からは天体上と同じように原子の暗線が観測されることから、原子も粒子だということが主張された。
○不確定性原理 (一番本質的な原理)
古典力学 位置 “x” と 運動量 "p”は同時に明確に決まる
例 新幹線が熱海を走っているときの位置と運動量など
量子力学 位置 “x” が決まれば 運動量 "p”が分からなくなる。
また運動量 "p”が決まれば位置 “x”が分からなくなる。
ここで、福井先生曰く「理性では納得できなくても認めなければならないことを人類は学んできた。」
ということでxの幅を△x(デルタxと読む)、pの幅を△pとすると
|△x|・|△p|>(実は>の下に波線)hスラッシュ これは ゼロでない
絶対値のデルタエクス かける 絶対値デルタピー はhスラッシュ よりも等しいか大きく ゼロではない。
hスラッシュ(またはhバー)とは、h(プランク定数)÷2πでほぼ10のマイナス26乗erg・s
我々の世界では、hスラッシュ=0とみなしてよい。つまり、連続である。
なぜなら、|△x|・|△p|=0なら、どちらかを0とでき、一方の相手はそのときの値なのだから
たとえば、この場所とピタリと決めた時の(つまり幅なしブレ無し)運動量が求められる。
しかし、小さな世界に行くと
|△p|> h/2π÷|△x| となり |△x|を0に近づけると |△p|は無限大になってしまう。
ここで、電子を例にどれくらいのスケールのものなのか例を出された。
電子を1m位に閉じ込めるなら △pは決められるが、電子にとっての1mとは無限に等しいというか
何も分からないと言っているに等しいですね。
このあたりで今日の分の筆を置きます。
福井先生の独壇場は、簡単な黒板とチョークの計算でいろいろ概算をされてしまうところにあります。
最期に、水素原子中の電子のエネルギーのレベルや原子核のエネルギーのレベルそして
水素原子中の電子の各エネルギー等を計算してくださいました。
運動量の保存則やエネルギーの保存則、そして各運動量の保存則くらいはなんとか古典力学のイメージが利くが
つまり対応原理を使って考えられるが、フレーバー、ストレンジネス、カラーなど粒子の性質固有の性質が見えてくる
量は単に名前がつけてあるだけで想像がつかいない。
また、宇宙線は10の20乗 eV の世界で、加速器はその5、6桁下の世界である5倍上げようとすると2000億円いるという世界だそうです。
6時30分から始まり、8時までこの日は疲れていなかったのでおかげさまでウトウトせずにきちんと聴けノートもおかげさまで取ることができました。
若干、自分の言葉や感想が勝手に混じっていますがおおよその中身は想像できると思います。
ちなみに4月は、小柴さんの講演会があるため5月から再会されるそうです。大抵は第3金曜日の6時30分から
名古屋大学理学部C5講義室で行われています。5月21日、6月18日どちらも金曜日です。
小柴昌俊講演会は、4月23日(金)16時30分~17時45分(開場は16時より)
名古屋大学 豊田講堂 1500名(先着順で
入場無料です。
2004.03.20
ツバメ初見日
2004年3月19日、午後4時40分頃、愛知県春日井市吉根橋手前でツバメを1羽上空に初見。
そういえば、3月16日には、午後5時55分松川橋上流の東名阪自動車道の下を10羽ほどのイワツバメを初見。
残念ながらどちらも撮影はできませんでした。
ところで、このココログに興味を持たれている方で、ツバメの初見を記録されている方は、福田光男さんに連絡を
とってあげてください。面倒な方は私が取り次ぎます。
毎年、全国からツバメの初渡来日(初認日)を集めて表にしてみえます。
記録用紙の内容は、以下の通りです。
渡来日(初認日) 200 年 月 日 時刻
天候 風力 強・弱・無
確認数量 羽
確認地名 確認地の郵便番号
(市町村名は必ず記入してください。)
1 市街地 2 田園集落 3 山間集落 4 その他
標高 m
確認者 住所
氏名
メモ
以上です。
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