2019年2月23日

前から思っていた疑問が少しだけ納得できた気がする、あんまり定量的な根拠がないから間違ってるかもしれない、詳細は後述。あと”物理学とは何か？”みたいなのを風呂で考えてちょっとした文章にしたから、後日まとめてみよう。

解決した（気がする）疑問と答え

Q.電磁気学で電荷密度をδ関数で書く。（最先端、電子の内部構造とか、は詳しく知らないが）電子を粒子と見なしているので、古典的で（量子に比べて）粗いといえる。しかし、電磁気学では任意の点で定まる場を導入している。ミクロであるような場と電磁気における粒子の扱いは相容れないのではないか？

A.その場はミクロ的に完全に決まっているわけではなく、実は粗いもの。量子化することにより古典電磁気の場に比べてより精密になる。つまり、古典電磁気学においては、粒子も場も粗いものである。

（粗いという言葉を多用しているけど、ほとんどニュアンスで言っているので、詳しい説明を考える必要がある。近い言葉としては、古典的とか）

量子力学で確率が現れる理由

もう眠いので、ほんとにちょっとだけ書く。数日前にB4の方とのゼミで「量子力学での確率のは何に由来するか？」という質問をしたら、以下の答えを頂けた。考えるとこも多いのでまた述べたい。

量子力学（におけるエネルギースケール）で確率的概念が現れるのは、つまり測定器が観測対象に対して大きすぎるからである。我々が対象（i.e.電子）の何かしらの物理量を得たいとき、摂動による応答で値を得る。しかし、対象に対して測定器が大きすぎるため、外力的な摂動による変動が大きすぎて値が揺らいでしまう。したがって、量子力学では確率的概念が必要となる。

というもの。つまり、もしよりミクロな測定器を作れるなら、量子力学ではなくて古典力学でも事足りるのでは？とも思った。