不確定性原理
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概要
不確定性原理(ふかくていせいげんり、: Unsch?rferelation : Uncertainty principle)は、量子力学に従う物理量を観測したときの不確定性と、同じ系で別の物理量を観測したときの不確定性が適切な条件下では同時に0になる事はないとする一連の定理の総称である。特に重要なのはがそれぞれ位置と運動量のときであり、狭義にはこの場合のものを不確定性原理という。
このような限界が存在するはずだという元々の発見的議論がハイゼンベルクによって与えられたため、これはハイゼンベルクの原理という名前が付けられることもある。しかし後述するようにハイゼンベルグ自身による不確定性原理の物理的説明は、今日の量子力学の知識からは正しいものではない。
今日の量子力学において、不確定性原理でいう観測は日常語のそれとは意味が異なるテクニカル・タームであり、観測機のようなマクロな古典的物体とミクロな量子物体との間の任意の相互作用を意味する[1]。したがって例えば、実験者が観測機に表示された観測値を実際に見たかどうかといった事とは無関係に定義される。また不確定性とは、物理量を観測した時に得られる観測値の標準偏差を表す。
不確定性原理が顕在化する現象の例としては、原子(格子)の零点振動(このためヘリウムは、常圧下では絶対零度まで冷却しても固化しない)、その他量子的なゆらぎ(例:遍歴電子系におけるスピン揺らぎ)などが挙げられる。
目次
1.観察者効果との混同
2.不確定性原理の概要
3.厳密な定式化
├3.1.予備知識
├3.2.オブザーバブルの定義域
├3.3.不確定性の定義
├3.4.ロバートソンの不等式
├3.5.L2(R
└3.6.ロバートソンの不等式の証明
4.反例
├4.1.反例となる作用素
├4.4.不等式の右辺
├4.5.不等式の左辺が0になる関数
└4.6.どの条件に反しているか
5.小澤の関係式
6.時間とエネルギーの不確定性関係
7.歴史
8.引用
9.文献
├9.1.引用文献
└9.2.その他関連書籍
10.関連項目
11.外部リンク
出典:Wikipedia
2019/08/08 07:00
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