はっぴー☆ちゃんねる:プランク定数


えてぃ「おは☆はっぴ〜♪」
しん 「第86回はっぴー☆ちゃんねる♪ナビゲータのしんに」
えてぃ「アシスタントのえてぃでっす」
しん 「今日は!」
えてぃ「今日は?」
しん 「試験勉強です」
えてぃ「今日も、じゃない?」
しん 「今日も、です。。。」
えてぃ「壊れてるわね・・・」
しん 「もう熱統計とか嫌すぎる!絶望した!世界にプランク定数が存在することに絶望した!
えてぃ「プランク定数って何?」
しん 「あー、量子力学を勉強初めて日が浅いんで、だいぶヘタレな説明しかできないけど・・・ともかくな、ハイゼンベルグ不確定性原理っつーのがあって」
えてぃ「ふむふむ」
しん 「例えばある瞬間の粒子の位置が分かっているとして、その微小秒後の粒子の位置、というのを予測できるか、という話なんだけど」
えてぃ「観測問題ってやつ?」
しん 「まあ、順を追って。その粒子の位置を正確に計ろうとするとな、その粒子がどれくらいの速さで動いているのかがわかんなくなる。そして速度を厳密に測ろうとすると今度はその粒子の位置が曖昧になる」
えてぃ「普通は見てれば速度も速さも分かるでしょ?」
しん 「大きい物ならね。物を観測するためには光(電磁波)をもってするんだけど、細かいものを観測するためには波長の短い電磁波(エネルギー:γ線>X線>紫外線)を使わなきゃ行けない。でも波長の短い電磁波のエネルギーって大きいんだ。だから、その電磁波で観測しようとすると粒子が動いちゃってうまく観測できない」
えてぃ「へぇ。それでプランク定数って何よ?」
しん 「さっきは速度っていったけど、物理では速度としてよりは運動量pp=mvとして扱うことが大きいんだけど・・・。*1で、さっき言ったことをいいかえると運動量pと位置座標qを同時に観測することができない、ってことになる。じゃあ、どれくらいまで観測できるかっていうと、一度観測してからΔt秒後の位置変化をΔq、運動量の変化をΔpとすると、その限度がΔp×Δq>h。そのhがプランク定数なワケ」*2
えてぃ「ふ〜ん・・・」
しん 「ちなみにうちの学校、七夕前になると笹と短冊が置いてあって自由に書けるようになってるんだけどさ」
えてぃ「うん」
しん 「その一枚に『プランク定数が大きくなりますように!』*3っていうのがあって大爆笑したことが・・・」
えてぃ「まあなんというか・・・理学部のノリってわけわかんないわね」
しん 「それが理学部クオリティ!」
えてぃ「で、そのプランク定数がなんだって?」
しん 「プランク定数があることとかその他諸々の事情からマクスウェル・ボルツマン統計とかフェルミディラック統計とかボーズ・アインシュタイン統計とかがあるわけで・・・」
えてぃ「ようは、試験勉強の愚痴ってわけね?」
しん 「愚痴です」
えてぃ「え〜い!うっとぉしい!!!」
しん 「な、なして」
えてぃ「たかが愚痴のためにあたしと読者のみなさんの大切な時間を(特にあたし)奪うなんて、罪にもほどがあるわよ?」
しん 「で、でも」
えてぃ「んなこと言っている時間があったら勉強しなさい!」
しん 「あい・・・」


えてぃ「というわけで次回も見てくださいね」
しん 「うへぇ・・・」

*1:解析力学ハミルトニアンで変数を位置qと運動量pで扱うからです。ハミルトニアンって古典力学からきたの?それとも量子力学への橋渡しとしてできたの?誰か教えて・・・

*2:これが今のところの私の理解です。間違ってたりしたらコメントとかくれると嬉しいです。量子力学(というか物理)ムズイ・・・

*3:確か2006年の七夕のときだったかと思います