Physics

量子力学は、サブミクロの物体を扱うために必要な物理学の一分野である。 これらの物体は、私たちの感覚で直接観察できるよりも小さく、一般に機器の助けを借りて観察しなければならないので、量子力学の一部は相対性理論の一部と同様に異質で奇妙に見えます。 しかし、相対性理論と同様に、量子力学は有効であることが示されています。真実は小説よりも奇なり、です。 原子とその部分構造は、量子力学を完全に説明する必要がある対象の身近な例である。 離散的な電子殻のようなその特性のいくつかは、古典物理学の説明である。 量子力学では、原子核の周りにある離散的な「電子雲」を概念化します。

量子力学のある側面は、私たちにとって馴染み深いものです。 私たちは、物質が元素の最小単位である原子から構成され、これらの原子が結合して化合物の最小単位である分子を形成していることを事実として受け入れています。 (例えば、水の流れの中にある個々の水の分子を見ることはできないが、その流れの中には分子が非常に小さく、かつ数多く存在しているからであると認識している（図2参照）。 原子を紹介するとき、私たちは一般的に「原子核の周りを電子がバラバラに回っている」と言いますが、原子核は陽子と中性子という小さな粒子で構成されています。 また、電荷はほとんど電子と陽子によって運ばれる小さな単位であることも承知している。 私たちが直接感じる巨視的な状況では、電荷は非常に小さく、非常に数が多いためです。

原子、分子、および電子と陽子の基本電荷はすべて、量子化されている物理実体の例です–つまり、特定の離散値でのみ現れ、考えうるすべての値を持っていないのです。 量子化とは、連続の反対である。 例えば、原子の何分の一とか、電子の電荷の何分の一とか、14-1/3セントとか、そういうことはありえない。 むしろ、すべてのものはこれらの部分構造の積分倍数でできているのです。 量子物理学は、小さな物体を扱う物理学の一分野であり、エネルギーや角運動量など、さまざまな実体の量子化を扱うものである。 古典物理学と同様に、力学や電磁気力など、いくつかの下位分野がある。 対応原理とは、古典的極限（大きくてゆっくり動く物体）において、量子力学は古典物理学と同じになるというものです。 この章では、量子力学の発展と奇妙なサブミクロの世界の記述に着手する。 この後の章では、原子物理学や原子核物理学など、量子力学が重要な役割を果たす多くの分野について考察していきます

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