2020-08

自然科学、特に量子力学なんかに足を突っ込もうとするとどうしても必要になってくるのが数学。でも算数って言うのはけっこう実社会でも使われているけど数学、特に高等数学なんてあまりお目にかかったことが無いような気がする。なにか特別なものって思っていたんだけどじつは数学って単に言語だったんじゃないだろうか。

光が波か粒子かっていうのが古典力学で議論されていた問題。優勢だったのは波動性のほうだけど、実験・観測の結果どうやら光にも粒子がありそうだってことになってきた。古典力学では波動性と粒子性は相いれない、だから科学者たちは困ったんだろうね。そのうえ今度は物という粒子にさえ波動性があるんじゃないかってことになってきちゃった。

電子が粒子性と波動性を併せ持つってことが実験の結果ぼんやりと見えてきた。もともと電子って『粒』ってイメージがあるもの、それが波の性質を持っているってことにみんな混乱したわけだ。では光みたいに波のイメージのある物はどうなんだろう？　そして実験が重ねられ光も『粒』の性質があるってなったもんだからまた混乱がおきたんだよね。

電子が原子核の周りを単純に回っているというラザフォードさんの原子模型。古典力学をベースにした物理学にはすごくわかりやすいけどいくつか疑問点の残る問題、特にスペクトル、もあったんだ。そこで出て来たのがボーアさんの改良型模型。実験結果を満たすものとして発表されたこの模型がいよいよ量子力学の土台になってきたってことだね。