返信先:@shiropen2光子のサイズと最小時間の値、最小1次元ヒモ長さの値を求めました。 　#光子　#プランク時間　#プランク長　#重力…

返信先:@m_yasuekunio光子のサイズと最小時間の値、最小1次元ヒモ長さの値を求めました。 　#光子　#プランク時間　#プランク長　#重力…

＜#素粒子と原子核の参考書＞ 「高エネルギー物理学実験」 (丸善出版1997真木) 前書きより引用: 『今日では #高エネルギー物理学 の #研究対象 は ･#クォーク や ･#ゲージ粒子 であるが， #実験 で直接 #捕捉，#測定 するのは ･#ハドロン ･#レプトン ･#光子 といった #粒子 である。』

＜#素粒子物理学の基礎＞ 34 #電弱統一理論 続: 宇宙の温度が少し冷えた時， 真空が相転移し #ゲージ対称性 の破れが発生. この時 ①#光子 は #ヒッグス粒子 と相互作用せず質量0のまま. ②#ウィークボソン はヒッグス粒子と相互作用し質量を得た. ↓ #電磁気力 と #弱い核力 の違いが誕生

＜#素粒子と原子核の参考書＞ 「クォーク・レプトン核の世界　物質の究極」 (裳華房1998江尻) p69より: 『#グルオン は別のグルオンを放出・吸収. #光子 は電荷をもたず #可換 で 交換の順番を変えてよく 光子が光子を生む事もない. 量子電磁場は #アーベル場， 量子色場は #非アーベル場』

＜#素粒子物理学の基礎＞ 33 #電弱統一理論 続き: 宇宙の初期段階で ・原始の #光子 と ・原始の #ウィークボソン は ともに質量ゼロで #光速 で飛び回っており 全く同じように振舞い 区別されなかった. この時 #真空 中には， 質量を与える素粒子である #ヒッグス粒子 が詰まっていた.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 32 #電弱相互作用 の続き: 電磁気力のゲージ粒子(#光子): 質量なし 弱い核力のゲージ粒子(#ウィークボソン): 質量あり …という違いがあっても この2つの力を統一したい. そこで導入された仕組みが #ヒッグス機構 (#ヒッグス粒子). ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%92… .

＜#素粒子物理学の基礎＞ 31 #電弱統一理論 続 相互作用の力を伝える粒子を #ゲージ粒子 と呼ぶが… ①#電磁気力 のゲージ粒子は #光子(質量なし) ②#弱い核力 のゲージ粒子は #ウィークボソン(質量あり) ①②を統一するには， 「ゲージ粒子の質量の有無の差」を 解決する必要があった.

#シュレディンガー方程式の導出 32 #相対論 より E=√(m^2 c^4+p^2 c^2)① 「#光子 はm=0だから①はE=pcとなり そこから p=h/λ② が言える」 「次はm≠0である #電子 にも ②を同様に当てはめよう」 ②はm=0の前提で導いたのに m≠0の時も②を使うのは変だ！ ↑ 初学者のハマりポイント

#シュレディンガー方程式の導出 30 ちゃんとやると 下記の順序になる。 #マクスウェル方程式 の #電磁気学 および #ガリレイ変換 下での破綻 ↓ #特殊相対論 での #テンソル 計算 ↓ #光子 の #相対論的エネルギー E＝cp ↓ #シュレディンガー方程式 導出 ↓ それをもとにした #量子化学

#シュレディンガー方程式の導出 20 1次元ポテンシャルU(x)のもとで 速度v(ブイ)で運動する 質量mの #電子 の全エネルギーは E=(1/2)mv^2+U(x) 運動量p=mvより E=p^2 / 2m+U(x) #光子(#光量子)で成立する #運動量 の #波長 表示の式 p=h/λ がもし電子にも当てはまれば E=h^2 / 2mλ^2+U(x)

#シュレディンガー方程式の導出 19 #電磁波(#光子)について， #運動量 が光の #波長 に反比例すること p ＝ h / λ　★ を導いた。 ここからは， 「もし #電子 にも波長 λ があるとすると， この★式は電子にも当てはまるのではないか…？」 と仮定した場合に どうなるかを見てゆく。

#シュレディンガー方程式の導出 18 ①#特殊相対論 より #光子 の #相対論的エネルギー E=pc ②#光量子仮説 より E=hν ③: ①②より p=hν/c ④波の基本関係式 c=νλ ⑤: ③④より 光子の #運動量 p を #波長 で表示した式 p=h/λ を得る。 #電磁波 の波長が長いと，光子の運動量が小さい。

#シュレディンガー方程式の導出 16 ① E＝pc を導出するには #特殊相対論 が必要。 ② E＝hν を導出するには #光量子仮説 が必要。 #光子･歴史的発展 ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89… この①と②を合体させた式が p ＝ hν / c である。

#シュレディンガー方程式の導出 15 #プランク が発見し #アインシュタイン が名付けた #光量子仮説 によって… #光子 の #エネルギー Eは #光(#電磁波)の #振動数 ν(ニュー)により E＝hν だとわかった。 前ツイのE＝pcと合わせると 光子の #運動量 pを振動数表示した式 p＝hν/c を得る。

#シュレディンガー方程式の導出 14 #光 は… ①マクロなスケールでは波(#電磁波) ②ミクロなスケールでは粒子(#光子，#光量子) ②の時，光子は #質量 m＝0 であるにもかかわらず #運動量 p が非ゼロの値をとる。 この時， 光子の持つ #相対論的エネルギー E ＝√(m^2 c^4＋p^2 c^2) ＝pc

＜#素粒子物理学の基礎＞ 18 #ゲージ粒子(力を伝える粒子)を 2粒子間で「交換」する事で 2粒子間に力が働く. その交換を俗に「キャッチボール」と表現する. 例えば電子など荷電粒子同士が近づくと 互いの #光子 を交換するたび #電磁気力(#引力 や #斥力)が働く… と一般向けに説明される.

＜#素粒子と原子核の参考書＞ 「クォーク・レプトン核の世界　物質の究極」(裳華房1998江尻) 前書きより: 『#物理学 は ・どんな物体「#物」が ・どんな力の法則「#理」で動くか を論ずる学問. #素粒子核物理 では ・「物」: #クォーク，#レプトン ・「理」: #グルオン，#弱ボソン，#光子』

＜#素粒子物理学の基礎＞ 17 #ゲージ粒子 と4つの力: ゲージ粒子とは (4つの #基本相互作用 において) 【力を伝える粒子】. 粒子は，力を伝えるゲージ粒子を 常に放出・吸収している. 例えば #電磁気力 の場合， #荷電粒子 は絶え間なく #光子 を放出・吸収し #電磁場 を生む…とみなせる.

＜#量子論の参考書＞ 「量子場の理論」(2008江澤) 序文より 『最近の #場の量子論 の入門書は #量子電磁気学 の説明を省いているのも 多々見受けられるが， 場の量子論の最大の成功例である 量子電磁気学の理解は重要と考えた. ここで導いた #光子 の伝搬関数は 金属中の光子に応用でき…』

＜#素粒子物理学の基礎＞ 15 #場の理論 によると… 4つの力の #相互作用 は， #ゲージ粒子 の交換により発生する. 力と，その力を伝達するゲージ粒子: ①#電磁気力→#光子(#フォトン) ②#弱い核力→#ウィークボソン ③#強い核力→#グルーオン ④#重力→#重力子(#グラビトン.存在未確認)

＜#素粒子物理学の基礎＞ 34 #電弱統一理論 続: 宇宙の温度が少し冷えた時， 真空が相転移し #ゲージ対称性 の破れが発生. この時 ①#光子 は #ヒッグス粒子 と相互作用せず質量0のまま. ②#ウィークボソン はヒッグス粒子と相互作用し質量を得た. ↓ #電磁気力 と #弱い核力 の違いが誕生

＜#素粒子物理学の基礎＞ 33 #電弱統一理論 続き: 宇宙の初期段階で ・原始の #光子 と ・原始の #ウィークボソン は ともに質量ゼロで #光速 で飛び回っており 全く同じように振舞い 区別されなかった. この時 #真空 中には， 質量を与える素粒子である #ヒッグス粒子 が詰まっていた.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 32 #電弱相互作用 の続き: 電磁気力のゲージ粒子(#光子): 質量なし 弱い核力のゲージ粒子(#ウィークボソン): 質量あり …という違いがあっても この2つの力を統一したい. そこで導入された仕組みが #ヒッグス機構 (#ヒッグス粒子). ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%92… .

#シュレディンガー方程式の導出 32 #相対論 より E=√(m^2 c^4+p^2 c^2)① 「#光子 はm=0だから①はE=pcとなり そこから p=h/λ② が言える」 「次はm≠0である #電子 にも ②を同様に当てはめよう」 ②はm=0の前提で導いたのに m≠0の時も②を使うのは変だ！ ↑ 初学者のハマりポイント

#シュレディンガー方程式の導出 30 ちゃんとやると 下記の順序になる。 #マクスウェル方程式 の #電磁気学 および #ガリレイ変換 下での破綻 ↓ #特殊相対論 での #テンソル 計算 ↓ #光子 の #相対論的エネルギー E＝cp ↓ #シュレディンガー方程式 導出 ↓ それをもとにした #量子化学

＜#素粒子物理学の基礎＞ 31 #電弱統一理論 続 相互作用の力を伝える粒子を #ゲージ粒子 と呼ぶが… ①#電磁気力 のゲージ粒子は #光子(質量なし) ②#弱い核力 のゲージ粒子は #ウィークボソン(質量あり) ①②を統一するには， 「ゲージ粒子の質量の有無の差」を 解決する必要があった.

＜#素粒子と原子核の参考書＞ 「高エネルギー物理学実験」 (丸善出版1997真木) 前書きより引用: 『今日では #高エネルギー物理学 の #研究対象 は ･#クォーク や ･#ゲージ粒子 であるが， #実験 で直接 #捕捉，#測定 するのは ･#ハドロン ･#レプトン ･#光子 といった #粒子 である。』

#シュレディンガー方程式の導出 20 1次元ポテンシャルU(x)のもとで 速度v(ブイ)で運動する 質量mの #電子 の全エネルギーは E=(1/2)mv^2+U(x) 運動量p=mvより E=p^2 / 2m+U(x) #光子(#光量子)で成立する #運動量 の #波長 表示の式 p=h/λ がもし電子にも当てはまれば E=h^2 / 2mλ^2+U(x)

#シュレディンガー方程式の導出 19 #電磁波(#光子)について， #運動量 が光の #波長 に反比例すること p ＝ h / λ　★ を導いた。 ここからは， 「もし #電子 にも波長 λ があるとすると， この★式は電子にも当てはまるのではないか…？」 と仮定した場合に どうなるかを見てゆく。

#シュレディンガー方程式の導出 18 ①#特殊相対論 より #光子 の #相対論的エネルギー E=pc ②#光量子仮説 より E=hν ③: ①②より p=hν/c ④波の基本関係式 c=νλ ⑤: ③④より 光子の #運動量 p を #波長 で表示した式 p=h/λ を得る。 #電磁波 の波長が長いと，光子の運動量が小さい。

#シュレディンガー方程式の導出 16 ① E＝pc を導出するには #特殊相対論 が必要。 ② E＝hν を導出するには #光量子仮説 が必要。 #光子･歴史的発展 ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89… この①と②を合体させた式が p ＝ hν / c である。

#シュレディンガー方程式の導出 15 #プランク が発見し #アインシュタイン が名付けた #光量子仮説 によって… #光子 の #エネルギー Eは #光(#電磁波)の #振動数 ν(ニュー)により E＝hν だとわかった。 前ツイのE＝pcと合わせると 光子の #運動量 pを振動数表示した式 p＝hν/c を得る。

#シュレディンガー方程式の導出 14 #光 は… ①マクロなスケールでは波(#電磁波) ②ミクロなスケールでは粒子(#光子，#光量子) ②の時，光子は #質量 m＝0 であるにもかかわらず #運動量 p が非ゼロの値をとる。 この時， 光子の持つ #相対論的エネルギー E ＝√(m^2 c^4＋p^2 c^2) ＝pc

＜#素粒子物理学の基礎＞ 18 #ゲージ粒子(力を伝える粒子)を 2粒子間で「交換」する事で 2粒子間に力が働く. その交換を俗に「キャッチボール」と表現する. 例えば電子など荷電粒子同士が近づくと 互いの #光子 を交換するたび #電磁気力(#引力 や #斥力)が働く… と一般向けに説明される.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 17 #ゲージ粒子 と4つの力: ゲージ粒子とは (4つの #基本相互作用 において) 【力を伝える粒子】. 粒子は，力を伝えるゲージ粒子を 常に放出・吸収している. 例えば #電磁気力 の場合， #荷電粒子 は絶え間なく #光子 を放出・吸収し #電磁場 を生む…とみなせる.

＜#量子論の参考書＞ 「量子場の理論」(2008江澤) 序文より 『最近の #場の量子論 の入門書は #量子電磁気学 の説明を省いているのも 多々見受けられるが， 場の量子論の最大の成功例である 量子電磁気学の理解は重要と考えた. ここで導いた #光子 の伝搬関数は 金属中の光子に応用でき…』

＜#素粒子物理学の基礎＞ 15 #場の理論 によると… 4つの力の #相互作用 は， #ゲージ粒子 の交換により発生する. 力と，その力を伝達するゲージ粒子: ①#電磁気力→#光子(#フォトン) ②#弱い核力→#ウィークボソン ③#強い核力→#グルーオン ④#重力→#重力子(#グラビトン.存在未確認)

#シュレディンガー方程式の導出 32 #相対論 より E=√(m^2 c^4+p^2 c^2)① 「#光子 はm=0だから①はE=pcとなり そこから p=h/λ② が言える」 「次はm≠0である #電子 にも ②を同様に当てはめよう」 ②はm=0の前提で導いたのに m≠0の時も②を使うのは変だ！ ↑ 初学者のハマりポイント