「免疫整体　ここ一番」院長の日記

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2007年01月26日

「脳の仕組みと心のあり方の旅」第2章 4-14その5

カテゴリ：健康ライフ

4.　ミクロの世界から

4-14）エネルギ－量子としての光子（その5）

電子の場合には、空間の各点にある小さな時計の針の変動が、電子の波に他ならなかったのだが、この波は、重ね合わせによって、干渉現象を引き起こすなど、一般の波としての性質を持っているということはいうまでもない。

だから、電磁空間の一直線上の小さな時計の針の変動は、調和振動子の波と考えられるのだが、波としては本当はどんな形の波でも実現できるわけではない。

弦楽器の1本の弦の振動の波と同じように、いくつか決まった波のパタ－ン（音色）しか実現されないわけだ。

一直線上の調和振動子の小さな時計の針の波として実現される決まった波は、調和振動子の固有状態と呼ばれ、1,2,3と数えていって、無限個あることが分かっている。

調和振動子がその中のある固有状態にあるときは、小さな時計の針で形づくる波がある決まったパタ－ンになって、電磁空間の中の一直線上に実現され、その小さな時計の針の長さの平方が与えてくれる確率に従って、調和振動子がその直線上の点に見出されるように運動していると考える。

このような調和振動子の運動を物理学では固有運動と呼ぶ。

すると、いちばんエネルギ－の低い値をゼロと考えて、ある一定の値の1倍、2倍、3倍・・・・・というように、等間隔で増えていくことがわかる。

この一定の値というのは、単色光に対応する電磁場の整った進行波の振動数にプランク定数と呼ばれる物理定数かけたものに等しいのだ。

ここで大切なことは、調和振動子のエネルギ－が等間隔にとびとびの値をとるということだ。

われわれが電磁空間の中の調和振動子としての場の量子論の言葉で表そうとしてきたものは、実は一定の波長と振動数を持った単色光に対応した、電磁場の波動運動であったことを忘れないでもらいたい。

そこで調和振動子と考えられたのは、一つの代表的な電磁空間の中で常に一定方向を指したベクトルポテンシャルの矢の先端そのものだった。
だから、この調和振動子のエネルギ－とは、場の量子論において、一定の波長と振動数を持った単色光を表す電磁場の持つエネルギ－に他ならない。

言い換えれば、場の量子論を用いなければならないミクロの世界においては、一定の波長と振動数を持った単色光を表す電磁場の波動運動は、そのエネルギ－が振動数とプランク定数を掛け合わせた値を増分として、小さいものから順に等間隔にならんだ値となるものしか存在しないわけだ。

さて、この事実はいったい光の本性について何を教えようとしているのだろう？

（つづく）

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