量子論

Yahoo!知恵袋(物理学)を見ていたら、X線管(Wikipedia)の中で電子が原子核に衝突すると電子から制動放射(Wikipedia)が発生してX線が発生する理屈が理解出来ないという趣旨の質問があり、確かにこの疑問はもっともなので、少し考えて回答したのですが、回答した内容を改善して以下に記しておきたいと思います。制動放射というのは、一般的には電荷を持った粒子の周りの真空偏極によって発生した仮想光子が電子の急減速や急激な進路変...

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特命リサーチ - 人の能力は知識欲で決まる｜雑多ブログ

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人の能力は知識欲で決まる

私は資本主義社会で生まれて以降、刷り込まれ続けた俗物根性(weblio)が抜けないミーハー(weblio)な人間なので、電子捕獲はβ-崩壊の時間反転反応じゃね?に引き続き、二重β崩壊(Wikipedia)について閃いた真偽が不明な内容をここで開陳したいと思います。まず、二重β崩壊のクォークレベルでの反応を説明したと思われる図下の図を見てもらいたいのですが、二重β崩壊というのは、β-崩壊(Wikipedia)で発生した電子ニュートリノが対消滅し...

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浅学でブログのネタが尽きてしまったので、つい最近閃いた電子捕獲の仕組みについてアイデアをここで記して見たいと思います。中性子星が形成される時にも起きると思われる電子捕獲(Wikipedia)についてはきちんとした説明がネットで見当たらないため、陽子が電子を吸収する反応だと考えている方が多いと思いますが、そのような反応は素粒子レベルではありえないので、電子捕獲はβ-崩壊(Wikipedia)が時間反転した反応ではないかと閃...

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ベルの不等式について(3)で電子等のスピン測定でベルの不等式の破れ(=EPRパラドックス)を説明しましたが、私が光子の偏光方向の測定(=アスペの実験)でのベルの不等式の破れは説明出来ないと思われると悔しいので説明を試みたのですが、とんでもなく間違っていたので、今回も誤っているかもしれないですが、光子の偏光方向の測定でベルの不等式の破れ(=EPRパラドックス)の説明に再度チャレンジしたいと思います。*1光子の偏光測定で...

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遅延選択実験についてのホイーラーの遅延選択実験(Wikipedia)の説明が分かりにくかった人がいらっしゃると思ったので、何時ものように老爺心を発揮して説明図を作って見ました。*1この図は、爆弾検査問題について(2)をパクって変更したもので、天体望遠鏡の先はキチンと書いていないので、ホイーラーの遅延選択実験(Wikipedia)のCosmic interferometerのセクションを見てください。作成した図で言いたいことは、ひと言でいえば、ハ...

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パウリの排他原理(Wikipedia)(またはパウリの排他率)は、量子力学の観測問題(Wikipedia)と同様、なかなか直観的に理解しがたい内容ですが、この事について未だご存じない方に対して私なりに説明をしたいと思います。＊1核心的内容は、フェルミ粒子とボース粒子の個所を見てもらいたいのですが、二つの粒子を入れ替える波動関数の変換をψ(r1,σ1,r2,σ2)=Cψ(r2,σ2,r1,σ1)とすると、粒子の入れ替えを二回行った場合はψ(r1,σ1,r2,σ2)=C^...

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最近、世間に対して当たり障りのない事しか記していないので物足りなさを感じる方が多いと思いますが、爆弾検査問題についてで紹介した爆弾検査問題(Wikipedia)を見てもネットを見ても意味が分からない方がそれなりにいらっしゃると思うので、いつものように老爺心を発揮して、爆弾検査問題(ペンローズのオジサン的には「Zミステリー」です。)の説明図を作って見ました。爆弾検査問題は極簡単に言えば、光子がぶつかったら爆発する...

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ブラックホールのファイアーウォール理論について(2)の続きとして、物質はブラックホールの内部に入って行けるのかの蒸し返しのような話になりますが、ブラックホールに軟着陸(=事象の地平面に軟着陸)するとどうなるのか説明しておきたいと思います。*1 *2古典論的に考えると、ブラックホールに軟着陸した観測者は、宇宙の終わりを見ることが出来るという事になるでしょう。この理由は端的に言うと、タイムマシンについての「一般...

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ブラックホールのファイアーウォール理論についての続きですが、日経サイエンスの時空の終端 ファイアウォールを見るために頑張って連荘で県立図書館に行って来ました。この記事を見たところ、細部を記すと日経サイエンスから訴えられるかもしれないので細部を記す事は出来ないですが、ポルチンスキー氏は、ブラックホールにファイアーウォールがあると仮定すると、ブラックホール情報パラドックス(Wikipedia)をホーキング放射によ...

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新潟の新型コロナがおさまって来たので、本日、しっかりマスクをして新潟県立図書館に行って最新号と見ていなかった日経サイエンスの6月号を見たところ、6月号になんか私と同じような事を言っている奴がいるなと思ったら、とっくの昔に、 かの有名な超ひも理論研究者のポルチンスキー様様達が、私が言っている事と本質的に同じ事を言っている事が分かりました。尚、家に帰って来て日経サイエンスのサイトを調べたところ、日本でも...

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γ線バーストについての続きになりますが、「ガンマ線バースト」の爆発エネルギー、想定大きく上回る 研究(AFP BB News 2019年11月21日)だそうなので、やはり、物質が事象の地平面(Wikipedia)を超えると仮定してしまうと、ガンマ線バーストのエネルギーが高い事は説明不能なので、基本的には物質はブラックホールの内部に入って行けるのか考えた内容に基づいて、ブラックホールのジェットについて(3)の水素原子核をγ線の光子に置き...

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ベルの不等式について(3)で「後で測定する地点の測定器でスピン測定結果の平均値が1/√2や-1/√2になる」事について「ネットで調べてもらえないでしょうか(笑)」とほざいていましたが、暇なので、この事について簡単に説明してみたいと思います。まず、物理とかの任意角度のスピンと1qubitの状態を見てもらいたいのですが、測定装置はxz平面上に存在し、θはxz平面上の回転角度であり測定器Aはθ=0方向を測定するという設定にすると、...

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ベルの不等式について(3)で、量子論的なスピンを測定するとベルの不等式を破る事を説明しましたが、老爺心をブーストして、ベルの不等式について(3)と出来るだけ同じ条件の古典論的なスピンを測定した場合に、ベルの不等式を破らない事をLibreOfficeのcalcを使用して軽く確認した結果をお知らせしたいと思います(笑)確認のために準備した古典論的なスピンを想定した測定環境は、(1) 粒子のスピン方向は対発生した時点で確定してい...

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ベルの不等式について(2)であいまいな説明で言葉を濁して逃げていたのですが、ネットを調べても蔵書を調べても放射脳ではスッキリ理解出来る説明が見つからなかったため、正しいという保証は無いですが、私のように放射能被爆で思考力が破壊された人間でも理解出来る説明を考えて図にして見ました。尚、ベル不等式の破れを理解するコツは、(1) 必ずどちらか一方の地点を先に測定するように仮定する。(説明図ではAが先)(2) 後で測定...

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ベルの不等式についての続きとして、エンタングルした粒子を測定するとどうしてベルの不等式を破るのかという大それた内容(=EPRパラドックス)を説明しようとして頑張っていたのですが、秋田大学の量子論の非局所性とBell-CSH不等式という分かり易そうな説明が見つかりましたので、こちらを見て理解していただけないでしょうか(笑)ところで私は、エンタングルした粒子の状態ベクトルが二地点のスピンの状態ベクトルのテンソル積の和...

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真空のエネルギーについての続きですが、日経サイエンスの最新号の真空エネルギーと暗黒エネルギーは折り合えるかを見たところ、真空のエネルギーが膨大になってしまうのは、「単純に負のエネルギーの仮想粒子を認めていないからであるという事は有り得ないのでしょうか。」という事で間違いないのではないかと思いました。ただし、私の様な単純な考え方だけでは、ダークエネルギーは出て来ないので、時空を量子化する事によってダ...

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Yahoo!知恵袋で回答していて、原子核の周りの周りを回る電子の波動関数がどうして定常波にならなければならないか改めて考えて見ました。私もこれまで、例えば九州大学の1-1：　ボーアの量子論 と ド・ブローイ波で説明されているような説明で理解していたつもりになっていたのですが、よくよく考えて見たら、電子が右回りと左回りの重ね合わせ状態であると考えた場合、ドブロイ波と波長が等しい波動関数が定常波ではないと電子の...

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Yahoo!知恵袋で回答していて、今頃知ったのですが、ビッグバン宇宙国際研究センターのはじめも終わりもインフレーション(46ページ)によると、「真空は量子論的なエネルギーを持つはず。しかもその大きさは単純に計算すると観測値より１２０桁も大きい！謎」とされているそうです。しかしこれは、単純に負のエネルギーの仮想粒子を認めていないからであるという事は有り得ないのでしょうか。確かに電磁場の偏極の原因となる仮想電子...

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ところで、質量欠損によってエネルギーが発生する理由について(3)の核分裂の説明については、「主要にはクーロン斥力やアイソスピンの縮退圧に抗して核力で結合していた核子間に蓄えられている核力のエネルギーが解放されるからです。」という説明である程度理解してもらえたと思いますが、質量欠損によってエネルギーが発生する理由について(2)の核融合についての「この反応で質量欠損が起きるのは、主要には4Heが核子一つあたり...

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質量欠損によってエネルギーが発生する理由についての内容のテストのために、核分裂反応(Wikipedia)でエネルギーが発生する理由を説明したいと思います。核分裂反応は、例えば235Uに熱中性子を当てると、原子核が複数に分裂するとともに高速中性子を二から三個程度放出して連鎖反応を起こす反応ですが、この反応も、反応後に質量欠損と同じ分のエネルギーが発生します。この反応で質量欠損が起きるのは、主要にはクーロン斥力やア...

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ところで、Android版のCOCOAと同じような事にならないために、質量欠損によってエネルギーが発生する理由についての内容のテストを兼ねて、核融合反応(Wikipedia)でエネルギーが発生する理由を説明したいと思います。核融合発電で利用しようとしている核融合反応はD-T反応(Wikipedia)ですが、D-T反応では、反応前の2Hと3Hの合計質量から反応後の4Heとnの合計質量を差し引いた値の質量欠損が発生し、質量欠損と同等のエネルギーが発...

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またまた、無学の「わきまえない男」が老爺心を発揮させていただきたいと思います。各種反応による質量欠損(Wikipedia)によってエネルギーが発生するのは誰でもご存じだとは思いますが、どうして質量欠損が発生し、質量欠損によってどうしてエネルギーが発生するのかご存じでしょうか。この件についてネットで調べて見ましたが、まともな説明が全く見つからないので、仕方なく、自分で考えて見ました。電磁場や仮想電子等を無視す...

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私は、「わきまえない男」なので、無学なのに老爺心を全開にして、光子のパラドックスについて(2)や電磁場の零点振動について等で、光について長々と説明してきましたが、光子同士を衝突させたらどうなるのかという事もついでに説明して置きたいと思います。KEKの光と光をぶつけたらを見れば、エネルギーが高い場合、光子同士が衝突すると、光子が持っているエネルギーに見合った粒子が生成される事が分かるのではないでしょうか。...

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光子のパラドックスについてや光子のパラドックスについて(2)等で、光子について考えて来ましたが、重要な事を説明するのを忘れていた事を思い出しました。その内容は、カシミール効果(Wikipedia)を引き起こす、E=hν/2の電磁場の零点エネルギー(Wikipedia)の事ですが、電磁場の零点エネルギーは、電磁場を量子化する事によって導出出来ます。このエネルギーは電磁場の零点振動(Wikipedia)によって発生し、速度も光速なので立派な光...

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今頃になってやっと気が付いたのですが、例えば大阪教育大学のヤングの干渉実験で示されているような、光の干渉の古典論的な説明は高校の物理を中心にして広く説明されていますが、内容的に足りない点が有るのではないでしょうか。光を古典論的な波動として考えると、光の波長と位相が揃っていないと奇麗な干渉縞が出来ない事になるのですが、現実の光は波長だけ揃っていれば干渉縞は奇麗に表れるはずです。*1 *2従って、高校等で...

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光子のパラドックスについて(2)で、光子が古典論的な波動として空間を伝わって行く訳ではなく、光子の波動関数の事を考えなければ、光子は粒子のまま空間を移動しない事を明らかにしましたが、もしこの事が正しいとすると、どうして光が直線偏光するのか疑問に思われる方がいらっしゃるのではないでしょうか。量子力学では、直線偏光は光子の円偏光の重ね合わせで実現され、円偏光は光子のスピンに対応しているとされています。私...

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光子のパラドックスについてで光を古典的な電磁波が相互作用を行った瞬間に粒子に収縮すると考えた場合の問題点について考えて見ましたが、この様な考え方ではあからさまに矛盾するため、別の解釈を考えなければならない事が分かりました。さしあたり光子を標準的な量子力学の立場で考えると、電子と同じように、相互作用をしていない場合は波動関数(Wikipedia)で表すしかないと思いました。この様に考えると、光が二重スリット実...

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重力子のパラドックスについてで重力子のパラドックスを提案しましたが、今度は光子のパラドックスを考えて見ました。このパラドックスも、重力子のパラドックスと同様、簡単な話なので既にお気づきの方が多くいらっしゃると思いますが、ネットで見かけないので、公開させていただきました。パラドックスの内容は、下の図の通りです。...

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重力子のパラドックスについての内容について、Yahoo!知恵袋[q12237813277]で質問したところ、重力が光の速さで伝播する事を疑問視する方がいらっしゃったので、ネットを調べてみたところ、重力波の初検出(Wkipedia)の中に「重力波は光速で伝搬するが、この時間差はふたつの場所における光の到達時間差と一致することも確かめられた[1]。」と書いてあったので、重力波が光速で伝播される事が実証されたという事になるのではないで...

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ブラックホール情報パラドックスについてや物質はブラックホールの内部に入ってゆけるのか等で、事象の地平面に物質にとっての壁が有る事(ボゾンも同様です)を力説してきましたが、この事を正当化するのが、「重力子のパラドックス」です。この言葉は私が名付けたものですが、既にお気づきの方が多くいらっしゃるのではないでしょうか。東京大学の理論で「ひも」解く宇宙では、超ひも理論に基づいて重力子が説明されていますが、超...

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物質はブラックホールの内部に入ってゆけるのかやブラックホール情報パラドックスについてで述べたように、ブラックホールを形成している物質がブラックホールの事象の地平面に張り付いていると考えないとホーキング放射(=ホーキング輻射)を説明出来ないのではないでしょうか。つまり、下の図のような仕組みでしか、ホーキング放射(=ホーキング輻射)が発生する理由を説明出来ないのではないでしょうか。*1*1 正のエネルギーを持っ...

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ボームの量子ポテンシャル理論の核心的な内容を知りたい方は、日本原子力学会の量子ポテンシャル理論と確率力学が分かり易いのではないでしょうか。*1 *2尚、ネットの情報を総合すると、ボームは超決定論派ではなく、決定論と確率論を両立させたかったようですね。それと、井元信之さんの決定論的量子力学？ ボーム理論はどこまで行くか？を読むと、ボームもアスペのEPR実験によってベルの不等式が破れている事を確認した後に、非...

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超決定論についてで紹介した、超決定論(Wikipedia)では、宇宙の超決定性が存在する理由を、ビッグバン時の量子もつれ(Wikipedia)が現在でも継続しているためであるというように説明していますが、それではあまり面白味がないので、非局所的な隠れた変数理論についての曼荼羅図のような図の中で示した「超光通信」に着目して、我々が観測出来ないなんらかの決定論的なタキオン場が、ビッグバン以降の宇宙の超決定性を実現していると...

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ところで、負の質量を持った粒子が光速を超えるのではないかと漠然と考えられている方がいらっしゃるようなので、老爺心を発揮して、どうしたら粒子が光速を越えられるのか計算で示してみたいと思います。E=mc^2についてで、E^2=(mc^2)^2+(pc)^2である事を説明しましたが、p=γmvと表すことが出来るため、E^2=(mc^2)^2+(pc)^2に代入してvを求めると、E^2=(mc^2)^2+(γmvc)^2(γmvc)^2=E^2-(mc^2)^2v^2=(E^2-(mc^2)^2)/(γmc)^2v^2=E^2/...

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ベルの不等式の破れについて等で、非局所的な隠れた変数理論(Wikipedia)について述べてきましたが、暇なので、宇宙の超決定性の存在を仮定した超決定論(Wikipedia)的で非局所的な隠れた変数理論をどうして検討しなければならないのかという事を、アスペの実験を簡略化した内容を基にして解説図を作って見ましたので、暇がある方はどうか見てやってください。追記:スピン角運動量を持っている光子の直線偏光の仕組みは、光子の偏光...

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ベルの不等式についてで「相対論的因果律の枠組みを越えるけれど、相対論的因果律自体には抵触しないなんらかの因果律が存在すれば、非局所的な隠れた変数が存在しても何も問題はないはずだ」と述べましたが、この事を満たす事が出来る因果律は、「宇宙の全ての振る舞いは予め矛盾が起きないように完全に決定されている」というもの以外には有り得ないのではないでしょうか。そこで、ネットで調べていたら、超決定論(Wikipedia)と...

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量子力学における観測問題(Wikipedia)を論じるにあたって一番有名な問題はシュレーディンガーの猫(Wikipedia)の問題だと思いますが、念のため、この問題に対する私の立場をハッキリさせておきたいと思います。シュレーディンガーの猫の問題は何が問題かと言えば、量子力学が完全であるとすると、不確定な量子現象と猫の生死が直結した状況では、猫の生死を波動関数で表現しなければならなくなってしまうのです。そして、量子力学を...

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解釈が難しい問題として、爆弾検査問題(Wikipedia)というものをご存じの方は多いのではないでしょうか。こちらの問題の解釈については、私には、(1) 光子が自らの経路の未来の状態を予め認識して矛盾が無い状態を決めている(2) 宇宙の全ての振る舞いは予め矛盾が起きないように完全に決定されているぐらいしか思い当たりません。(1)については、光子が意志を持って未来を正確に予測するという事は有り得そうもないので、遅延選択実...

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遅延選択実験についての「(3) 宇宙の全ての振る舞いは予め矛盾が起きないように完全に決定されている」という解釈を正当化出来る可能性が有る理論として、TSVF(Wikipedia)という理論が存在します。日経サイエンスの特集：量子力学の実像に迫る 宇宙の未来が決める現在を見てもらいたいのですが、この理論はごく簡単に言えば、特定の時刻における量子の状態は、過去から未来へ発展する状態と未来から過去へ発展する状態の両方の状態...

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量子力学における観測問題(Wikipedia)を考える上で、遅延選択実験の実験結果の解釈は避けて通れないのですが、遅延選択実験の分かり易い例として、ホイーラーの遅延選択実験(Wikipedia)が有ります。この実験結果の解釈については、(1) 観測するまで状態は存在しない(2) 観測自体が過去の状態を遡って変更する(3) 宇宙の全ての振る舞いは予め矛盾が起きないように完全に決定されているの三パターンが有ると思われます。(1)について...

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約9年前の情報ですが、理化学研究所でNoriチームリーダーらの研究成果がPhysics World誌の”2011 Breakthrough of the Year”に選出される(2011年12月16日)という発表が有りました。内容は、動的カシミール効果の実証実験を行い、>真空は生成と消滅を繰り返すさまざまな粒子（仮想粒子）で満たされているという事について、実際に仮想光子を実粒子に転化させる事によって実証したという事のようです。尚、動的カシミール効果の仕...

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カシミール効果(Wikipedia)は、ゼータ関数(Wikipedia)を適用すると、Σ(x:0..∞)x^3が1/120に収束するという直感に反する結果によって計算出来るのですが、PhysRevLett.78.5のAbstructを見ると、1997 年にラモロー (S.K.Lamoreaux) により、理論値とのズレが約5%のレベルでそれなりに正しい事が実験によって確かめられたようです。確かに、実数の範囲内ではΣ(x:0..∞)x^3が1/120に収束する事は有り得ないのですが、複素関数であるとこ...

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