場ってなんや・・・ 

 お久しぶりです。半年以上は立っているでしょうか。気まぐれでブログ再開する気になったので再開したのでありまつ。最近きんモザ見始めたんですけとあれ尊いですよね。個人的に一話のアリスとしのがお別れしてるところがすきです。

 

 最初に書きますが、これを見ても場を把握するきっかけ程度にしかなりません。それでもいいかたはどうぞ。

 

 場について考える前に失敗談から書き込みます。結構前に友達と物理の話してたんですけど、そのころ場の量子論覚えたてだったわけですよ。それで友達が量子測定の波束の収縮について悩んでいたらしかったので、つい場の量子論の局所性の要請のことで返してしまって・・・そのとき何が関係あるんみたいなことを言われて言葉が詰まったので、私は場の量子論分かってないし量子測定も分かってないなと再認識させられましたね。ええ。

 

 量子論で比較して場の話にしていくんですけど、よく量子力学は粒子を量子化、場の量子論は場を量子化したものといいますよね。そもそも量子測定とは粒子の状態を測定するものなのですか?まずは波動関数からみていきましょう。波動関数を測定するということは波動関数の全貌を測定によって明らかにするといえるのでしょうか。しかし、測定という行為は物理量を状態ベクトルで測定値を得るということが適当だと認められていて波動関数は物理量ではないから波動関数そのものを測定によって得ることはないといえます。では量子場はどうでしょう?場の測定の前に古典論の話をしましょう。

 

 古典力学では粒子間の相互作用は記述できます。これは粒子との斥力(引力)を伝搬するもの(エーテル)の速度が無限大と信じられてきたからです。しかし、特殊相対論によってエーテルの存在は否定され古典力学と古典電磁気学は古典的に統一できなくなりました。場の存在は古典電磁気学からできた概念ですが、ここにきて粒子間の相互作用ではなく、粒子から伝搬するものを記述する場、場から粒子の二つの相互作用を考える必要がでてきました。古典力学が否定される系の存在によって場の存在がより重要視されたということです。

 

場とは砂川さんの理論電磁気学で書かれている言葉を一部借りると「位置と時間を連続的なパラメータとする、すなわち連続無限の自由度をもつ物理的体系」である。つまり場は物理量なんですね。ってことは場は測定の対象になりますよね。量子場も同様で物理量演算子を基本変数とするなら測定できるはずなんです。疲れたし年越しレポートもあるで今日はこの辺で。話の続きはするかもしれないししないかもしれません。

理論電磁気学

理論電磁気学