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電子と言えども限りない連載44

2009.03.22 Sunday
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    前回、強い力について説明しましたが、クォークが6つ確認された現在のところ、強い力はクォークの間に働く力で、核力は二次的な力になります。また、電磁力と弱い力は統一される可能性があり、「電弱力」とも呼ばれるようです。さらに、クォーク、電子、ニュートリノに構造があることは、現在まだ知られていませんが、これからヨーロッパのCERNの研究で何か分かるかもしれません。
    さて、特に電子について。電子顕微鏡はなくてはならない機器になってますが、ここに電子研究の成果が現れてます。電子には粒子性と波動性の二重の性質があり、これを物質波と呼びましたね。光の代わりに電子を、レンズのかわりに電圧を使います。物質を「見る」と言うことは、言うなれば、光子を衝突させて跳ね返ってきたものを感じることですから、電子もその役目を果たします。しかし、衝突した対象物質は、散乱して移動します。したがって、人間には電子がもどってくる間に、対象物質の位置と運動量を同時には確定できない、という基本的な原理があります。これを不確定性原理といいます。
    これまでは、ニュートンでもアインシュタインでも原因と結果の関係性が確定できました。ところが、今回は原因が分かっても結果が確定できないという関係性が、人間認識の基礎になりました!いい加減と言うこととは別の人間の限界がわかりますよね。前者は決定論、後者は非決定論といいますが、わからないと言っても、確率的には決定的に分かるのです。
    この現象を電子について偏微分方程式で記述したのが、シュレディンガーです。
    久々の物理学|-|-|-|-|by ネコスキイ

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