【知らないこと調べ】量子力学

なんとなく気になった量子って何だろうについてちょうどよい記事があったので、30分でわかる量子力学の世界を読んで、頭に残っていることを書いていこうと思います。

物質と状態

原子より大きい世界では物質と状態の区別が可能だが、より小さい世界ではそんな区別ができない。
量子の代表格の電子は物質ではなく状態。
波動性をもっていて、なにかの波ではなく、波だけ
波の形を調べたい → 波動関数

波動関数

波動関数(固有状態) → 作用素 → 波動関数(固有状態)

方程式であり、未知数は波動関数
何かの関数を作用素にいれて、同じ形になればよい

「固有状態である波動関数を探すのが量子力学」

因果関係

ほとんどの近代科学が、「結果には必ず原因がある」という前提の上に成立しています。

しかし、物質ではないものであり、世界が異なる
→ 作用素によって同じものが出てくる

抽象概念を「量子系」と捉えて、量子力学系の数理を、そのまま応用できます。

線形代数との関係

波動関数は固有状態から作用素によって同じ固有状態が得られるもの
ベクトルも固有ベクトルに行列を書けて同じ固有ベクトルが求められる

量子の概念

固有状態は作用素の本質を表し、波動関数は量子の本質を表す関数
世の中をより広く、原因に固執しない見方ができる