トーク:量子力学

出典: フリー教科書『ウィキブックス(Wikibooks)』
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記述すべき項目のリストアップ[編集]

  • 序文: 量子論がなぜ必要か
  • 基本的枠組み
  • 数学的体系
    • ブラケット
    • ユニタリー変換・対称性と保存則
      • 基底の変換とユニタリー変換
      • 対称性と保存則
  • 電子と電磁場の相互作用
    • 電磁場とスカラー・ベクトルポテンシャル、ゲージ対称性
    • 古典論における電磁場中の電子
    • 電磁場中の電子に関するシュレディンガー方程式
    • Landauレベル
    • Aharonov-Bohm効果
  • 演算子と行列、スピン
    • 電磁場中の原子とZeemann効果
    • スピンを表す行列
    • スピン歳差運動/spin precession
  • 本当の水素原子
    • 運動エネルギーの相対論的補正
    • Spin-Orbit coupling
    • 異常Zeeman効果
  • 同種粒子の系

雑談[編集]

更新が再開されたようですね。 こちらも初等的な数学が終わったら物理の執筆に移って来たいと思っています。 そのときはよろしくお願いします。::-)

--T.Uesugi 2005年5月6日 (金) 11:20 (UTC)


こんにちは。 このページを"物理学" 以下に移動したいのですが、 よろしいでしょうか? もし不都合があれば、ご連絡をお願いします。

この連絡以降,1週間程経過しても元の作者からの 連絡が無かった場合、GNU FDLの規定に従って、 これらの文書を再配布させて頂きます。:-)

--T.Uesugi 2005年5月15日 (日) 07:21 (UTC)

編集が再開されて項の内容も充実して来ました。 そろそろ"削除依頼"の表示を消してしまってもよいように思うのですが どうでしょうか? --T.Uesugi 2005年6月19日 (日) 04:15 (UTC)

そうですねえ。ここまで書いたのに削除されたらちょっとがっくりきますね。しかし、スピンに限って話を進めればかなりすっきり書けると思って書いてみたのですが、読み返してみるとやはり長くなるにつれごちゃごちゃしてくる感がありますね。 Tenarai 2005年6月19日 (日) 13:31 (UTC)

そうかも知れませんね。ただ、簡潔すぎるよりはいろいろと書いてあった方がわかりやすくなることもありそうなので、スッキリしすぎるのも考え物だと思います。案外これぐらいが丁度いいのかもしれません。--T.Uesugi 2005年6月20日 (月) 13:06 (UTC)

wikipediaの量子力学の項を編集していたらこっちにリンクがつながっていて、このwikibookがしっかりしてほしいとおもったので加筆参加します。 そのうちアカウントつくります。--203.110.227.178 2008年9月1日 (月) 09:06 (UTC)

明確に間違っていること以外は消さないでほしい[編集]

Glayhoursさんが、2015年4月24日 (金) 18:11‎の編集で、ボーアの提案の説明を消していますが(「高名な物理学者であるw:ボーアは、これを解決する非常に不思議に思える提案をした。」)、消すほどのことではないと思います。他の編集者が使おうとする場合もあります。今後の他の編集者が、新たにボーアの提案について調べなおすのは時間の無駄です。なので明確な間違い以外では、なるべく書いてあることは消さずに、他の章や節への移動や統合によって対処してほしいです。他にも、電気素量との関連を消してる件や、「うなり」との関連の件を消してることも気になります。うなりの件の記述は、不確定性原理やフーリエ解析を念頭にして書いたことであり、量子力学の専門書でも不確定原理の説明などでフーリエ解析は用いられる場合もあります。

それと「非相対論的な物質波の運動方程式はシュレーディンガー方程式 (Schrödinger equation) と呼ばれる」というふうに「非相対論的な」と書かれてありますが、わざわざ相対性理論の予備知識を必要としかねない解説を加えるのは、量子力学の入門であるこのページには相応しくないと思います。理系の大学でも、工学部などでは相対性理論を習わずに量子力学を習う場合もあります。普通の量子力学の入門書を見ても、おそらくシュレーディンガーの方程式の導入では、いちいち「非相対論的」とか断り書きしてないだろうと思います。--すじにくシチュー (トーク) 2015年4月24日 (金) 20:35 (UTC)

ボーアに関する記述はまったく嘘で、ボーアが理論を発表した1913年時点では「高名な物理学者」ではなく、ボーア理論が受容されるのはそこから更に時間を要しています。また、ボーアは波動とのアナロジーから結果を得たのではなく、単に古典力学ではラザフォードモデルが破綻することから着想を得ています。この点に関しても、直前が古典的な振動問題に関する記述であることと相容れません。
付け加えるなら、そもそも教科書に「高名な」という主観的情報を入れるべきではないと思います。
電気素量やうなりの部分は余りに唐突で、記述も短く他の節でフォローされているわけでもないので、必要であれば理論的部分を抽出してまとまった文章を書くべきだと感じました。コメントとして残すにしろ、現在の節には入る余地はないと思います。
シュレーディンガーの理論において非相対論的であることは本質的で、歴史的にもシュレーディンガーが相対論的理論の導出を試みて失敗し、その非相対論的理論としてシュレーディンガー方程式を導いています。教育的な配慮として、相対論に関する言及を避けるべきということですが、ニュートン力学や解析力学を知らないからといって電磁気学や熱力学の学習を諦めるような人はまず居ないと思われます。なので、相対論を特別視する意味はないでしょう。普通の量子力学の入門書の部類に当たるかは知りませんが、ランダウ=リフシッツの理論物理学教程は「非相対論的量子力学」と「相対論的量子力学」の巻が分けられていますし、小教程の「量子力学」では通常の量子力学と相対論的量子力学の両方を含み、非相対論的な理由からシュレーディンガーの理論が成り立っていることが言及されています。--Glayhours (トーク) 2015年4月25日 (土) 16:08 (UTC)

ランダウ=リフシッツの本は、どう考えても、非初心者に向けて書かれた本でしょう。この記事は、初心者が読むんですよ。弁明の根拠としてランダウの本を持ち出す時点で、このウィキブックス記事の執筆方針からは、ずれています。そのような、より専門的な量子力学のウィキブックス記事の執筆は、大学上級用の記事や、大学院用の記事など、他のページで行うべきでしょう。思うに、ここの記事での執筆方針で大切なのは、けっして正しいかどうかだけではなく、さらに読者(大学1年~2年程度)が読んで分かるかどうかです。相対論の予備知識のある読者もいるかもしれませんから、必要ならば「非相対論」と書いても良いでしょうが、しかし予備知識の無い読者もいるでしょうから、そのような読者のことも考えてほしいです。それに仮に、この文で非相対論と紹介したところで、それが読者の理解を深めることにはならないでしょう。なぜなら、相対論でない場合なので、相対論の知識を必要とせず、わざわざ紹介する必要が薄いからです。たとえば小学校のヨウ素デンプン反応は、非・相対論ですが、事実どおりに「非相対論的なヨウ素デンプン反応」と書いた所で、小学生にとって、なんの理解にも役立ちません。

大学1年生が、相対論とシュレーディンガー式とかの関係文を読んでも、相対論の予備知識が無いため、なんの理解も深まりません。この記事は科学史の記事ではありません。理工系を志望する読者の、物理学の計算力を中心とした学力を発展させるための、記事です。

「電気素量やうなりの部分は余りに唐突で」と、唐突といいますが、私には、相対論を持ち出すのが唐突だと思います。電気素量やうなりは、高校物理で習っています。たとえば大学1年生の読者でも、電気素量やうなりの予備知識もあるので、理解の参考になるでしょう。直接は「電気素量」という言葉を用いる教科書は少ないかもしれませんが、まったく電気素量が無関係とも思いません。

「相対論に関する言及を避けるべきということですが、ニュートン力学や解析力学を知らないからといって電磁気学や熱力学の学習を諦めるような人はまず居ないと思われます。」といわれますが、私には論旨が意味不明です。どういう論理展開なのか、さっぱり分かりません。それに力学の入門書や電磁気学の入門書でも、普通は、相対論には、あまり言及していません。大学1年レベルの力学の一般的な教科書の場合、まず古典物理の角運動量の計算や、微分積分を用いた力学法則の記述などから始まりますので、まず相対論に言及することは、ほとんど無かったと思います。仮に言及したとしても、かなり少ない文量だろうし、後回しでしょう。いちいち非相対論的な角運動量保存則とか、非相対論的なビオサバールの法則とか、断りを入れてないのが、普通の入門的な力学や電気磁気学の教科書での説明スタイルでしょう。また、たとえば一般的な電磁気学の教科書で、もし相対論に言及したとしても、その場合は、まず静止座標系で古典物理的な電磁気学の具体的な計算をしたあとに、その計算の発展として、座標が動く場合などを考えて、必要に応じて相対論などの現代物理に言及するなどでしょう。

それと、明らかな間違いでもない文章を非表示にしないでください。非表示タグは、他の執筆者が該当箇所を探しづらくなり、編集しずらくなるのです。非表示にしたいと思う部分の完成度が低いと思うなら、スタブなどのテンプレートを貼り付ければ済みます。ウィキブックス中に、完成度の低い記事は多くありますが、だからといって非表示にはしなかったのが今までです。非表示タグ中に「もっと明確に書くべき」などと義務命令口調に言うのではなく、「自分は、こう書き足したい。こう書き加えれば、もっと明確になると思う。」などと提言するべきでしょう。具体的に、どう書き足すかが提言できなければ、まだアナタの考えがそこまで整理されてないので、あなたの思考よりかは既存の記事のほうが情報量が多いのであり、既存の記事を非表示にする必要は無いと思います。また意見があれば、直接、議論ページなどで提言してください。-すじにくシチュー (トーク) 2015年4月25日 (土) 19:52 (UTC)

章単位に分割しませんか[編集]

大変おもしろい記事で、興味深く見ておりますが、ちょっと分量が多く見通しが悪くなってきている印象があります。章単位に分割しリンクで飛ばすようにしたらよいのではないかと思いますが、いかがですか。--Tomzo (トーク) 2015年5月2日 (土) 03:37 (UTC)

良い提案だと思います。量子力学の記事については部分的に下位ページが作られているようなので、整合性と利便性を保つためにも分割・下位ページ化をするべきだと思います。一週間以内に別な意見がでなければ自分で分割作業を開始しようと考えていますが、特に他の方が分割にあたって下さるのであればそれを邪魔する意図はありません。--Glayhours (トーク) 2015年5月2日 (土) 03:53 (UTC)
そろそろ一週間が経過するので分割作業を進めたいと思います。ただし、すべての節をページ別に作成するにはまだ内容的に整理されていない箇所が多すぎるように感じるので、大きな変更があっても(容易には)ページを跨がない程度に収める内容がまとまってきた節から順次移動し、スタブ状態の部分に関してはこのページで編集を続ける形をとろうかと考えています。差し当たってイントロの2つは分割ページ化しますが、他の章については分割化は時間がかかる見通しです。--Glayhours (トーク) 2015年5月8日 (金) 11:50 (UTC)

光学測定の記述の有無の件[編集]

ドイツ工業での回折格子などによる光学測定の技術の話と、量子論との関係は、たとえば学研『ハイベスト教科事典』の物理の本にも、中学高校生向け(あるいは教員向け)として、原子物理の説明で書かれています。(手元に本が無いので、記憶ですが。)学研のこの本には、当時の加工精度とか、そういった細かな数値まで紹介されてます。そもそも、測定技術ってのは、科学の基礎技術です。だから日本の産業技術総合研究所や、ドイツの物理工学研究所みたいに、アメリカの標準技術局みたいに、測定技術開発のための国立研究所すら、存在するくらいです。中学高校の段階では、授業時間の関係上で測定器の原理すら教えないのは仕方ないかもしれませんが、大学ではどうなんでしょう。もし大学の物理学科ですら、初等的な測定器の原理すら教えないのなら、測定器の原理よりも方程式の計算のほうが大切というなら、私から言わせれば、もはや物理学会のほうが低レベルです。私から言わせれば、もはや学研『ハイベスト教科事典』の読者の高校生以下です。そんな物理学科を卒業した人ですら、大企業などの研究職として就職できるなら、もはや採用した企業が馬鹿なんでしょう。--すじにくシチュー (トーク) 2015年5月5日 (火) 18:09 (UTC)

出典を訂正します。講談社『現代総合科学教育大系 SOPHIA21 第7巻 運動とエネルギー』、および、学研『新図詳エリア教科辞典 物理』に、フラウンホーファーによる回折格子を用いた光波長の測定や、マイケルソンによる干渉計の反射鏡を精密ネジで動かす装置を用いた波長測定が書かれていました。学研のハイベスト教科辞典の物理には、私が確認した版では、波長測定の件は書かれていませんでした。--すじにくシチュー (トーク) 2015年5月6日 (水) 08:41 (UTC)