検索結果
波動方程式
- 全てのカテゴリ
- 全ての質問
- 光速度と運動速度について
光速度と運動速度について よく誤解されることがあるので予め... 私は反相対論者などではありません。 何とか理解しようと努力しているのですが 考えれば考えるほど疑問が出てきてしまいます。 それを質問させていただきたいの です。 (1)アインシュタインの特殊相対性理論では、いかなる観測者からも光速は不変という ことのようですが、「MM実験の結果を受け入れれば」という仮定であって、なぜそうな るのか?については言及していないそうです。 考えては見ましたが、全く不可解で、波の伝播のようでもあるし、動いている系では ベクトル合成しているようにも見える。 しかしどの系からも光速Cで観測される。 この理由(なぜそうなるのか)?について、研究又は言及されている方はいらっしゃい ますか? (2) 光は電磁波と同じもので波長が異なるだけだと言います。 従って真空の場合はその誘電率と透磁率から計算すると光速Cの値がポンと出て きてしまいます。(私も計算してみました) (ただ何故そのような値をとるのか?は全く理解できませんでした。) 誘電率は電場になりやすさ、透磁率は磁場になりやすさですから真空にはこれらの 逆数に相当する抵抗があって、それが光速を固定してしまうことは理解できます。 しかしこれは光を波とした場合の「伝播速度」で隣接への影響が1秒間でどこまで 伝わるか? ということだと思います。 一方「運動速度」というのは、単位時間内にどれくらいの距離を移動したか?です。 この二つの速度を直接比べるというのは変ではないか?と疑問を抱いたのですがい かがなものでしょうか? 確かに単位は同じですが、事象の本質が全く違うような気がするのですが... 「如何なるものも光速を超えられない」というのは光に質量が無く他のものに質量が あれば最も動かしやすいのは光しか無いので頷けます。 ただこれは光を粒として見て、質量のあるものと競争させることが出来た場合で、波 の伝播速度と運動速度を直接比較するというのは違和感があります。
- 量子力学・半導体に関する質問です
量子物理学を勉強しています。 Semiconductor Opticsという文献を読んでいます。 その中の25.3.2.3Coherent Processesの中で 「スピンの位相緩和時間は波動関数のthe real space partの位相緩和時間よりもかなり長くなり得る」 とあったのですが、これはどういう現象なのでしょうか? できれば波動関数を用いて式で説明していただきたく思っています。 どうかお力添えお願い致します。
- 締切済み
- 物理学
- yamabiko314
- 回答数1
- 量子力学の以下の問題の解説が理解できずに困ってます
問題3.1 ポテンシャルV(x)はx < 0 のとき+∞ 0 < x < a のとき -Vo (Vo>0) x > a のとき 0 に対する1次元束縛運動のエネルギー固有値はどのようにして求められるか。また束縛状態(ε<0)が存在しうるためには a^2Vo≧(hbar)^2π^2/8m でなければならないことを示せ。 解説の画像は以下のURLに載せました。 ここで質問なのですが、 φ外'(a)/φ外(a) < 0 とありますが、なぜわざわざこれを考えなければならないのでしょうか? いきなりこの式がポンとでてきたので困ってます。
- ベストアンサー
- 物理学
- godfather0801
- 回答数3
- 量子力学の以下の問題の解説について
http://okwave.jp/qa/q8011047.html の続きの部分で質問があります。(前のページに行かなくても問題を把握できるようにしています) 問題3.1 ポテンシャルV(x)はx < 0 のとき+∞ 0 < x < a のとき -Vo (Vo>0) x > a のとき 0 に対する1次元束縛運動のエネルギー固有値はどのようにして求められるか。また束縛状態(ε<0)が存在しうるためには a^2Vo≧(hbar)^2π^2/8m でなければならないことを示せ。 ここで質問なのですが、左のページ一番下の数式 cot(ka)=-κ/k からエネルギー固有値を出すということで、この方程式一つを解いてεを出すことはできないのでしょうか?(私には無理でしたが・・・・) ちなみに、交点を求めて出すというやり方でも κ^2/cos^2(ka) = 2mVo/(hbar)^2 までは変形したのですが、そこからεをだすことができません。 どなたかご教授ください。
- ベストアンサー
- 物理学
- godfather0801
- 回答数3
- 量子論と相対性理論を学びたい大学生です
タイトルのとおりです。 まずなにから始めていくべきでしょうか。 具体的には、どんな参考書や文献で勉強するべきでしょうか。 自分はほぼ知識がないので、かなりの基礎からはじめる必要があることは わかっています。 とりあえず手始めにマセマの参考書をやっておこうと思います。 http://www.mathema.jp/books/zemi.html この中で相対性理論と量子論を理解するうえで必ずやっておくべきものはありますか。
- 締切済み
- 物理学
- shitumon631
- 回答数6
- 弦楽器のチューニング
ギターや三味線で、通常のチューニングで無いチューニングがありますが、ああ言うのって、同じげんでやるんでしょうか? ギターなら、何とかチューニングで、ドレミファソラシドで無いように弦を強くしたり弱くしたりと見えますが、実は弦が違っていたとか、 三味線でにあがりとかさんさがりとか有りますが、あれも同じ弦で強く絞めたり弱くしたりで半音、一音上げたり下げたりするのでしょうか? 同じ弦で半音下げたら音がぶよぶよして他の弦の音と強さ、音色が違ってしまって歌にならないように思うのですが。 お判りの方、よろしくお願いします。
- マイケルソン・モーリーのエーテルの実験について
マイケルソン・モーリーは、「エーテル」という光を伝える媒質が宇宙空間(?)に満たされている、という当時の仮説を証明するために、ハーフミラーの実験を行ったそうですが、どうしてそのような実験を行う必要があったのでしょうか? 光が真空を伝わっているのを観測できる時点で(例えば星の光など)、真空中には光という波を伝えるなんらかの媒質が"存在する"ことは確定しているので、わざわざ存在を証明するまでもないように思います… そのために、「地球の公転(速度v)向きに発せられる光(光速c)を地球上から観測するとき、光の相対速度がc-vとなったならばエーテルが存在することになる」、という説明が理解できません。 どなたか教えてください。 ちなみに、下記の本を読んでいて疑問に思いました。 「高校数学でわかる相対性理論」(講談社)
- 締切済み
- 物理学
- noiman_tensai
- 回答数9
- 光や電磁波の速さは一定であると証明されているか
私には光の速さが一定であるとはどうしても思えません。 相対性理論は光の速さが一定であることを前提としているそうですが、 光の速さはどんなに長い距離を進んでも一定であることは証明されて いるのでしょうか。 一定であるとすると、すごく遠い星の光が何故目に届くのかが疑問です。 光の速さで進んでも何億年もかかる距離にある星の光が何で減衰してなくなる ことなく見えるのかが不思議で仕方ありません。 星から出たばかりの光はすごく速くて、徐々に減速しながら伝わって一定となる、 というふうに考えれば、わりと納得がいくのですが・・・ よくわかりませんが、そもそも星の距離も光が一定であることを前提に 測っているのではないでしょうか。もし光の速さが一定でないとすれば その距離自体も間違っているということになります。 そして、星の光の波動の赤方偏移などから、宇宙が膨張していると 考えられているそうですが、光の速さが一定でないとすれば、v=fλより 波長も一定でなくなるわけで、赤方偏移が宇宙が膨張している 原因とはすぐにいえないかと思います。 膨張していると断定するからには、光の速さが間違いなく、どんな距離や空間を たどっても一定であるという証拠がすでに発見されていなければなりません。 というわけで、当方は高校物理の知識しかもち合わせておりませんので、 難しい原理などは抜きにして、易しく説明いただければ幸いです。
- 電磁波をc=fλと置いたのは誰ですか?
広く知られている通説に反し、プランクは光を量子化しなかった。この根拠としては、プランクの1901年のオリジナルの論文[6]と、その中に参考文献としてあげられている彼の1901年以前の論文があげられる。また、著書 "Theory of Heat Radiation" においてプランク定数はヘルツ振動子 (Hertzian oscillator) を示していると説明している。量子化の概念は別の第三者によって、現在では量子力学として知られるものの中に開発された。この流れの中で次に重要な段階を踏んだのはアルベルト・アインシュタインであった。アインシュタインは光電効果を研究し、光は塊や光子として放出されるだけでなく、吸収もされるという模型と方程式を提出した。そして1924年、サティエンドラ・ボースがプランクの法則を理論的に導出することができる光子の統計力学を考え出した。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%AF%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87
- 絶対無=不確定性無限 か?
1. 《絶対》は 相対的な存在である人間の言葉で 絶対無と言っても絶対有と言っても いづれも 経験世界を超えている。つまり 非経験の場であり そのように想定するものである。 2. しかるに 《不確定性無限》は 人間のおこなう確定作業つまりは 不確定の確認作業をつうじて認識するものごとであるゆえ 経験世界に属する。 3. よって 表題の等号は 成立し得ない。両者は 互いに次元が違う。 これを 問います。 表題の示す命題は 次の文章から引いたものです。 ◆(【Q:《宇宙は 自己の補完である》とはどういう意味か?】回答No.4) ~~~ http://okwave.jp/qa/q8207934.html (*全ての存在は、量子的な不確定性=確率波動性に基づいており 無限につめ込むと存在確率の山が平らになって、無と等しくなります。 この「絶対無=不確定性無限」において、 その無限の闇に認識体の仮定断面の運動を想定すれば、 相対的に無の風は光になり、 認識体はその光(量子相互作用パターン)の向うに 自己の補完(相補的不確定性)としての宇宙を認識するのです) ~~~~~~~~~~~~~~~~~~ この文章についても 問います。 4. ★ 無限の闇に認識体の仮定断面の運動を想定すれば、相対的に無の風は光になり ☆ これは 闇の世界において《無い神》が 光あれ! と言ったら 光があったと言うのと どう違うか? 次のような文脈です。: ▲ (創世記 1:1~5) ~~~~~~~~~ 1: 初めに、神は天地を創造された。 2: 地は混沌であって、闇が深淵の面にあり、神の霊が水の面を動いていた。 3: 神は言われた。「光あれ。」 こうして、光があった。 4: 神は光を見て、良しとされた。神は光と闇を分け、 5: 光を昼と呼び、闇を夜と呼ばれた。夕べがあり、朝があった。第一の日である。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 5. あるいはつまり ◆ 認識体はその光(量子相互作用パターン)の向うに 自己の補完(相補的不確定性)としての宇宙を認識するのです。 ☆ というとき ひとつに 経験世界としての《宇宙》を認識しても 始まらない。相対的なものごとについての堂々巡りに終わる。ゆえにつまりは 次のような解釈に替えられ得るのではないか。 ○ 《光と闇 昼と夜》の向こうに 相対性としての人間存在を補完するもの・すなわち《絶対》をひとは むしろわが心なる《非思考の庭》の内に たとえばヒラメキをとおして 知覚する。もしくは 予感する。 6. それ・つまりヒラメキにおいて予感しうる何ものかが 《無い神》である。むろん《有る神》と言っても同じである。また いろんな名で呼ぼうと 関係なく それらはすべて 全体として同じひとつの神である。 7. ただしこのような《相対存在が 絶対によって補完されること》は 《相補性》ではない。神のほうから 一方的に 補完してくれるのである。相対と絶対とであることを思うべきである。 8. これらすべては 想定による物語である。ワタシの主観の内なる動態過程において 動態過程として ある。 9. けれどもこの物語としての仮説理論は それによって 神についてのマチガイを質すことができる。《神は 何でないか?》を明らかにして示すことができる。たとえば 経験世界のものごとではない。 10. そして それだけでじゅうぶんである。 11. おまけとしては ヒラメキをつうじて神――真理――の予感が得られれば そこから 経験科学としての知恵や知識に通じるイメージの知覚をすでに得ている。 忌憚のない自由なご見解において ご批判をお寄せください。
- 観測の仕組みこの世の仕組みとは?宇宙は何故美しい?
観測することで、「物質が現れる」らしい?です。 シュレディンガーの猫の実験では、箱を使っていますが、 観測する前で状態が確定しないらしいです。 実験では、死んでいる状態と、生きている状態が確定しないらしいです。 これって、現実では、人が「立っている状態」と、「歩いている状態」とかにも置き換えられますかね? つまりは、様々な確率が宇宙に存在する?ということです。 他世界宇宙論?違う。。。多世界解釈?・・・。パラレルワールド? 観測前は、存在する、存在しない、とかありますか? 例えば、自分が見えている範囲=自分が観測している、物質は観測されている、 だから、自分が見えている範囲のみしか、「存在しない」? つまりは、自分が見えていない範囲=遠い場所=遠い駅、人、建物、モノなどは存在しない? ということなのでしょうか?(そういう解説のブログがありました 神Eyeというようなブログ名。) 特に疑問に思ったのは、 「自分」と、「他人」の観測の関係です。 両方とも、「目」や、5感があります。 つまり、「両方とも観測が可能な存在、生物」だということです。 人と人が対面している時は、「互いに観測し合っている」ということでしょうかね?・・・w でも、観測する=物質の状態を確定させている、ということですよね? この辺が、「何か変なよーな?」という疑問になります。 例えば、自分の目で、自分の手、自分の服、などが見えますよね? そうすると、わかりやすく言えば、 「自分の肌の色」が見えるわけです。大きさとか?・・・。 で、相手の目でも、観測行為ができます。 相手の目で、自分の手、自分の服を観測する、される。 「自分の肌の色」も、相手に観測されます。見えます。大きさとか?・・・。 自分の目と、相手の目で、同じ物質を観ている、、、ってことか。 つまりは、机の上にりんごがあって・・・・ 同じ物質を観ているが・・・大きさ・形・色、などは、完全に同じ物質として、観測できているのか?ということです。 大げさに言っちゃえば・・・・ AさんとBさんがいて、Cさんを観測するとします。 その時・・・・普通、一般的、常識的には・・・・ 「同じCさんを、AさんとBさんを見ている」ということです。 そこで、A「Cさん、最近ちょっと太ってきてない?」と言います。 B「うん、確かにそうだね。」と言います。 Cも、自分が太ってきたのを知っています。「そうだねぇ・・・」と言います。 これらの事実からすれば、確かに、「Cは太ってきた」と、客観的にも事実であり、真実であり、 物事は確定されている、と結論付けることもできます。 これは、今でも、「常識」となっています。 また、TVを観ても、「同じ話題」で、皆楽しむことができるわけです。 「○○という芸人はxxという馬鹿なことしてて、面白かったね~w」と、「共通の話題」で楽しくなれます。 「太ってきた」という、会話もまぁ似たようなものです。 これらから考察すれば・・・・? 宇宙は1つであり、真実は1つ。だということにもなります。 「観測していても、真実は1つずつ」だとも言えます。 原子・分子・クォークなどは、確かに動いているが、それはそれだけで、確かな動き、だということです。 ただ・・・初めに書いた通り、「観測の問題」というのがあります。 シュレディンガーの猫などの実験です。二重スリット実験というのもありますが・・・よくわかりません。 「物体は、不安定な存在で、確率によって決定されるのか?」という謎です。 YouTubeにありますが、バシャールは、宇宙はパラレルワールドで、 自分が宇宙を選択している、と言っています。(彼は合ってるような、有り得ないような動画が多々あるが。例えば宇宙人とか有り得ないことを・・。) http://www.youtube.com/watch?v=QNaip71ZO5Y これなんかそうですね。輪廻転生なんかも、私は信じてません。ただ、死んだ後はどうなるか?わかりません。 ん~・・・・・動画を観ると・・・?宇宙というか、地球が無限?にあるらしいです。 本当にそうなのでしょうか? 時間とは何か?ということです。 瞬間瞬間の連続が、時間の流れになっています。 動画のようですね。 ABCDEFGH・・・・という、フレームが、時間の流れ=現実となっています。 現実を自分が選んでいる、観測し、決定している、とすれば? 瞬間瞬間を自分が選び、決定している、ということですよね? つまり、オカルトで言うように、現実は自分が創造している、というような話になります。 1人1宇宙論です。エヴァンゲリオンです。 あと、忘れないうちに書くと、 アニメ小説の、とある魔術の禁書目録で、量子論とか、出ますが・・・・ 「飴玉が箱に入っています。この中は何が入っているでしょう?」と言います。 外へ出し、確認します。飴玉です。それをまた箱へ入れます。 「さて、中に入っているものは何でしょう?」と問います。 回答者は、「飴玉に決まっている。」と言います。常識的にはそうです。しかし、 「でも、チョコが入っていると思い込むことができたら?」 >小萌先生はシュレーディンガーを持ち出し「チョコの箱の中にアメ玉あると信じ、実際にアメ玉を手にした人」が超能力者と説明する。説明を受けるシスター。 つまり、可能性、確率が色々とあって、「自分の望む確率」を手に入れる=超能力=自分だけの現実(パーソナルリアリティ)、だということらしい。 「自分の望む現実」ということかもしれません。 現実は、自分が望む望まないに関わらず、自動的に、勝手に決定しているのでしょか? それは、常識です。 だから、例えば人は、自然災害に対してどうしようもありません。 ただ、もしかしたら、潜在意識で、台風の方向とか、天気とか、操っているのかもしれません。 そして、例えば、「自分は無力で、ただの人間で、何もできない無能な人間」だと、アニメの上条当麻のように思っていれば、「そのような望む現実を創造する」ということかもしれません。 現実は、自分が創っているのか?それとも、外部が創っているのか?ということです。 オカルトでは、前者の意見があり、常識では後者の意見となります。 シュレディンガーの猫の実験などの、確率って、「一体何が決定しているのか?」という、謎です。 確率が存在するならば、一体何が決定しているというのか? 単純に考えれば、ルーレットのように、完全にランダムに動き・・・そして、決定される。 でも、この世=現実=例えば目の前にある、りんご、なんかあるとします。 そうすると・・・? 「りんご」は、形としては、綺麗で、色もまぁまぁ良いし、食べられるし、「存在としてはとても良いもの」だとできます。少なくとも生物にとっては。 「この世、現実の景色」だということです。 宇宙です。 宇宙の形です。 タイトル追加しましたが、「宇宙は何故美しいのか?」という、謎です。 星々は、何故、美しいのでしょうか? 宇宙は、人間がいないと、存在できないらしいです。嘘か本当か? 観測するものと、観測されるものは、一体で、一対らしいです。 そうなると・・・?人間がいなかった時代は、宇宙は存在できたのでしょうか? 微生物だけの時代には、宇宙は存在できたのでしょうか? もしかしたら、人間が誕生したと同時に、宇宙が瞬間的に誕生したのかもしれません。 この辺の問題は、学者は考えているのでしょうか? 人間と似た、猿でも、人間の代用ができるのか? ・・・さて、戻ります。 宇宙は、星々は、何故美しいのか? 人間原理というのもありますが、よくわかりません。 宇宙は、人間のために、存在する?ということです。 それならば、人間が宇宙を観測し、宇宙が観測される、代わりに、宇宙が人間に、資源でもエネルギーでも何でも好きなものを提供していく、ということかもしれません。 Win-Winの関係です。 月が無ければ、地球は、人間は生物は、上手く生きていけないらしいです。自転とかなんとか、重力とか。海水とか。 つまり、月すらも、人間が生きていくために、宇宙が用意したということです。 宇宙は生きていないとされていますが、宇宙の意思は感じられる、ということです。 つまりは、宇宙には意思がある、宇宙は生きている、と考えても問題はないでしょう。 宇宙は、美しい。秩序がある。(知りませんw) 秩序と言えば、物理法則。決まり。それは、不変の法則となって、宇宙を動かしている。 秩序=決まり=法律? 人間も、法律が無ければ、秩序が無くなり、混沌な社会となってしまいます。 南アフリカのどっかだか、アメリカのデトロイトのように。 そんな、宇宙の秩序も、徐々に崩壊しているそうです。 これって、宇宙の危機であり、人間の危機だとも言えないでしょうか? 別名もありましたが、忘れました。物質がどうたらこうたら・・・。 さてはて。宇宙は美しい?という疑問です。 別に、美しくなくとも良いわけです。物理法則だって、無くても良いわけです。 つまり、「混沌な無差別な宇宙」もあっても良いわけです。 自由=混沌な宇宙、 不自由=秩序のある宇宙、だとも言えますが、本当かは??? オカルトでは、宇宙誕生前は、自由で、何でも叶う世界だったと言います。 つまり、宇宙誕生後は、不自由で、何でも叶わない世界だとも言えます。 そうなると・・・?混沌=自由ということなのでしょうか? 字数制限終わり
- 認識が存在に先行するか?
1. 知解行為においてものごとを知り世界を認識し存在をも思う――このことによって《存在》が成る のか? 2. モノの存在はいざ知らず ヒトなる存在は認識作業の以前にすでに成っている のではないか? 3. 人間は モノに還元されるのか? 4. ひとの意志は 知解行為と――そして記憶行為と――時間差をともなって一体であると思われるが 認識(知解)するというならすでにそれをしようとする意志もはたらいているはずだ。記憶・知解・意志なる三つの行為能力を持つひとの自然本性は 身とともに すでに存在している。という原点から出発するほかないのではないか? 5. この世に生み落とされたというところから出発するよりほかにないのではないか? 言わばモノがそのようにひととしての生命を持ったところからという意味である。 6. モノは認識によって存在するようになると言った場合 その認識をおこなう存在は では どのように存在することになるのか? 7. 認識等の知解行為をおこなう主体は すでにあくまで自然本性として存在を受け取り その動態としての存在を生き始めている。あとは そのことの認識作業は 言わば事後の知解行為に過ぎないのではないか? 8. 存在とは ものごころが着いたあとの 意志行為を中軸として生きられている。 9. このひとの存在は モノの自己運動についてはけっきょくのところ手に負えないのであるが その弱さ(つまりひとは受け身であるということ)においてながら モノの存在とは一線を画している。か? 10. モノは認識しない。とりわけ意志しない。ただの自己運動のみである。しかもひとによって加工・操作される。よわいほうのヒトが えらいと見なずばなるまい。 11. 有るゆえに知るのであって 知るゆえに有るとは言えない。のではないか? 12. この《有る》が うつろいゆかざるを得ないものであることは また別の問題である。
- 人工構造でいいです。単磁極はできませんか?
棒磁石(強磁性体)を2つ切っても、切断面にN、S極が現れて、 N極だけ、またはS極だけを作れないことはよく知られています。 (本質問は、素粒子としての磁気単極子が存在するとか、そんなことを 議論するものではありません。マクロサイズで人工構造を導入していいので、 磁気単極ってできませんかという質問です。) 繰り返しになりますが、人工的な構造を導入して、単磁極子はできないものでしょうか? 例えば、棒磁石の片側(S極側)を非常に透磁率の高い物質で覆う。 すると、N極からは磁力線はたくさん出ているので、遠くから見て磁気的な正極に見える。 一方、高透磁率物質で覆われたS極は、遠くから見るとまったく磁力線を吸い込んで いないので、磁極には見えない。 でも、この場合、N極に近い高透磁率物質の表面が効率良く磁力線を吸い込んでいるので、 新たなるS極に見えてしまってダメか? こんな感じで、もっと良い構造を作れば、磁気単極はできるものでしょうか?
- 基礎化学 波動関数 シュレーディンガー
波動関数をΨ(r)、*を複素共役を表す記号として 確率密度|Ψ(r)|^2=Ψ(r)* Ψ(r) と表せるとならったのですが、なぜなのでしょうか。 また、確率密度って確率を面積で表したもの、と書いてあったんですけど、確率を面積で表すってことがどういうことなのかよくわかりません。 解答よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- ilovepi-ko
- 回答数1
- 医学物理士試験の過去問からです。
2010年度の医学物理士試験の問4に出題されてた問題ですが 問題自体の意味が全く分からなく困っています。 どなたかご教授願います。
