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☆☆★光の粒子性って本当に有るの?★☆☆※

1 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 22:22 ID:???

『"光子"というものは光の本質を知らない人が使う隠れ蓑のようなものだ。』
                       (W.E.Lamb)

 1) 矢島 達夫:光学20(1991)352.
 2) 霜田 光一:パリティ8No.8(1993)75.

↑こんなことを言ってる専門家も居るみたいだけど。
光の粒子性って本当に有るの?

【関連スレ】
http://cheese.2ch.net/test/read.cgi/sci/1012135585/280-327

2 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 22:23 ID:???
いちいちスレ立てるなよ

3 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 22:27 ID:???
で?あるの?>>2

結構重要な問題でしょ

4 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 22:30 ID:qwMbLkt8
5次元以上の粒子振動による4次元上の写像を我々は観測しているだけなのですよ。。。ホホホッ。

5 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 22:46 ID:???
>>1は「粒子性」とは何かをどの様に認識しているの?

例えば、電子の粒子性とは何を指すと思うの?

6 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 22:51 ID:???
>>5
電子の粒子性?空間的な局在性なのかな?
正直よくわからん?

>>5はどう考えているの?


7 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 22:54 ID:???
>>5
光については、粒子性うんぬんよりも、
結局、古典的な波動と考えていいの?
ってことが主な疑問点かな?

特に、粒子性の定義について、議論した
い訳ではない

8 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 23:16 ID:???
なんでもとのスレでやってることをいちいち新スレたててやるの?
元スレと別の話ではないでしょ?元スレで話してたことそのものじゃないか。

9 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 23:16 ID:???
>>1
そのスレで議論したらいいのでは

10 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 23:19 ID:???
>>8,9
元スレの主題とは異なったテーマだけど、
それ自体議論に値するテーマだと考えたから。

11 :5:02/02/15 23:23 ID:???
>>6
それが分からないと議論が始められないんだけどね。
観測の解釈問題とかが入ってきそうだからあんまり考えたくないともいえる。

>>7
QEDの予言で、古典電磁気で予言できない現象の存在が、
古典的な波動だけでは済まない理由では?
フォトン内線を含むループ効果は古典電磁気では絶対でない。

12 :9:02/02/15 23:28 ID:???
>>10
前スレ、光と電磁波は同じかっていうのが題義だからな。
OKとしよう。

ちなみに光学とパリティにどんなことが書いてあったかのを希望〜

13 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 23:33 ID:???
>>11
>>それが分からないと議論が始められないんだけどね。
何故?有るかどうか判らない、無いかも知れないとしている粒子性
の定義が必要だというのもおかしな話じゃない?要は波動性だけで
は説明できない現象が実際あるかどうかだけ。

>>QEDの予言で、古典電磁気で予言できない現象の存在が、
>>古典的な波動だけでは済まない理由では?

具体的に、どういう現象がどう説明できないか、教えてもらえる。

>>フォトン内線を含むループ効果は古典電磁気では絶対でない。
この「フォトン内線を含むループ効果」っていうのは、どういう
現象をさしているの?不勉強で申し訳ないが、教えてもらえない。






14 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/15 23:38 ID:???
>>12
>>ちなみに光学とパリティにどんなことが書いてあったかのを希望〜
ゴメン、この文献入手できてないんだ。どこで手に入るかな?

W.E.Lambや霜田先生って光の粒子性に否定的なんだよね。
霜田先生が、レーザー研究(物理学会誌だったかも)に
粒子性に懐疑的な投稿をしていたのは読んだ覚えがある
んだけいど。

15 :5:02/02/15 23:56 ID:???
>>13
電磁波やディラック場が古典場とすると、
電子の磁気モメントはボーア磁子で与えられるんだけど、
実際にはそこからずれている。
このズレはQEDの高次ループ補正を考えると完璧に理解できる。
木下さんの計算が有名。

あと、結合定数(低エネルギで約1/137)もエネルギーに依存しており、
この依存性も高次ループ補正で理解できる。

いずれも、電磁場が量子化されていないと出ない効果。


16 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:02 ID:W8M+tNyw
粒子性=運動量の交換が起きる存在
って言うんじゃだめなの?

17 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:04 ID:???
>>15
ゴメン、それだけでは、何故古典的波動では説明できないのか
読み取れないんだけど。

まずは「ループ」って何を指しているか教えてもらえないかな。

18 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:06 ID:???
粒子性が見える実験はあります。
Hanbury-Twissの実験でみえるanti-bunchingは光の粒子性とよんでよい
でしょう。
これは光の非古典的性質=粒子性で、波動性では説明しようがありません。

19 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:10 ID:v6/lDdr2
光電効果やコンプトン効果は、粒子性の裏付けと
はならないと、いうことについてはみんな同意し
ているのかな?

20 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:12 ID:???
光のnumber stateは非古典的状態で、粒子的性質があります。
しかし、この状態は作るのが容易ではないので、粒子的性質を見る実験は
多くはありません。通常量子光学と呼ばれる分野の仕事になります。
霜田・矢島先生らの専門分野=量子エレクトロニクスでは、主にコヒーレント
光を扱うので、そこでは光の波動性が活躍します。

21 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:14 ID:???
>>19
それらは物質系が量子化されていれば説明可能という話になっている
と了解しています。

22 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:16 ID:tcPmdo0q
>>15>>18
これまでも、光電効果やコンプトン効果など、粒子性を
示すとされてきた現象があったが、それが今、実はそう
でないといわれている。>>15,>>18の現象は本当に粒子
性を仮定しないと説明できない現象なの?ただ単に、い
まのところ、その発表者がそう言ってるだけじゃなにの?




23 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:23 ID:???
>>22
もう枯れた話だからね。教科書にも載ってるほどポピュラーな話だから、
発表者だけがそう思ってるっていう段階じゃないね。
十分認知された話。

24 :5:02/02/16 00:25 ID:???
>>17
場の量子論を考えると、必然的に理論の中にプランク定数hが入ってきます。
その理論の予言をhを含むパラメータでベキ展開したものがループ展開。
#かなり、単純化していっているのでこのいい方は正確さに書けるかも。

摂動計算をする時には、この展開がファインマン図のループの数に対応している
ので、ループ展開と呼ばれたりする。

直観的には、
真空の電磁場の揺らぎ(フォトンの生成や消滅)が与える効果とでもいえばいいのか…。

>>22
私は電磁場の量子論は必要だと言っているが、
粒子性に関しては一言も言及してませんが。
あたなは、「粒子性」とは何かをどの様に理解されているのですか?
例えば、電子の粒子性とはどの様に理解されてますか?


25 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:27 ID:tcPmdo0q
>>23
コンプトン効果や光電効果もかなり枯れた話だけど、
いまだに教科書に粒子性を説明する現象としてのっ
ているよ。

それに、W.E.Lambや霜田先生は、その現象を知った
上で、やっぱり光の粒子性を否定しているんでしょ。

それとも、彼らが無知でそれを知らないということ?


26 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:27 ID:???
フェルミオンは粒子性が見えやすいのよ。
ボソンは波動性が見えやすい。

27 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:30 ID:???
>>25
それは歴史的な経緯の話でしょう。
最近の教科書にはそうは書いてありません。
書いてあるとすれば高校の教科書か参考書か、よほど古い教科書。

光電効果が半古典論で説明可能なんていう話は、戦前にはわかって
いたことじゃないの?
有名な話で、霜田先生は当然よくわかっている。

28 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:32 ID:tcPmdo0q
>>27
>>有名な話で、霜田先生は当然よくわかっている。

よく判った上で、光の粒子性を否定しているということね。


29 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:33 ID:???
光のnumber stateに関わる実験が行われ始めたのは、恐らく1970年
中ごろからではないだろうか?
ラウドンの光の量子論の第一版のころだろうな。
それからが、本当の意味で光の粒子性を見る実験が始まったと言える。

30 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:36 ID:???
>>28
霜田先生は、光の粒子性を否定されていない。
そういう誤解はよろしくないね。
先生は、世の中で思われているほど光の粒子性を見ている実験はないよ
ということ。
粒子性を見たという実験も、良く分析すると必ずしも粒子性をみたことには
なっていないということだよ。

31 :   :02/02/16 00:37 ID:tcPmdo0q
>>24
>>粒子性に関しては一言も言及してませんが。

ん?このスレで話題になっているのは、光の粒子性に
ついてだと思うが。

結局のところ、あなたは光子を仮定すべきだと考えているのか?
あなたなりの「粒子性」を定義したうえで、説明してもらえる?



32 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:39 ID:???
本当の意味で光の粒子性が説明に必要となる現象は多くはない。
それが必要になるのは、光のnumber stateに関わる実験で、しかも
小数光子になるほど見えやすい。
原理的には単一光子の実験が最も光の粒子性の特徴を見やすい実験
である。


33 :   :02/02/16 00:40 ID:tcPmdo0q
>>30
>>霜田先生は、光の粒子性を否定されていない
ここでいう「粒子性」とは何を指しているの?

34 ::ご冗談でしょう?名無しさん :02/02/16 00:42 ID:???
>>32
その現象が光の粒子性の裏づけになることはどう担保されてるの?

35 :5:02/02/16 00:43 ID:???
>>31
飛び飛びのエネルギを持つエネルギ状態は、場の量子論から導かれるが、
それを便宜的に「光子」と呼ぶだけ。

「粒子性」とは何かの定義もせずにその議論は出来ません。
では聞くが、電子は粒子か? またその理由は?


36 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:44 ID:???
>>31
>結局のところ、あなたは光子を仮定すべきだと考えているのか?

そんなものは見ている現象に依存する。
光子描像など必要ない現象もあるし、あると便利な現象もある。
描像=モデルはあれば便利と言うだけで、必要という話ではない。
number stateは必要かも知れぬが、光子描像は必要という訳ではない。


37 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:47 ID:???
>>33
分割できないかたまりとなって作用しているという性質とでもいうかな?
>>34
それを理解するには量子光学の教科書を読んで下さい。
一言で説明できるほど甘いものではない。

38 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:49 ID:???
>>35
だから「粒子性」の定義をたずねたのだが。


39 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:53 ID:???
>>38
おいおい、光は粒子性をもたないと禿げしく主張しつつ、
粒子性とは何かを理解していない。
どうしょうもありませんなこりゃ。

40 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 00:53 ID:???
この調子じゃ、意味のある議論など無理と思った方がいいだろう。

41 :  :02/02/16 01:00 ID:???
>>39
粒子性についての議論がしたいわけではないと断っただろう。
要は、波動だけでは説明できない現象が本当にあるのか、と
いうのが議論の本質。波動だけでは説明できないとして、粒
子性を持ち出す人間がいれば、あなたの持ち出してきたその
「粒子性」とは何かを尋ねるのは当然のことだろう。


42 :   :02/02/16 01:02 ID:???
>>36
>>光子描像など必要ない現象もあるし、あると便利な現象もある。
>>描像=モデルはあれば便利と言うだけで、必要という話ではない。

結局、現象の記述するのに便利な概念というだけ?


43 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 01:06 ID:???
>>41
波動だけでは説明できない現象が本当にあります。
number state、特に単一光子に関わる実験で、光子相関を見る実験
です。
光子秒像で説明できる現象です。

「ある」と言ってもなお疑問ならば、自分で勉強して納得するしか
ない。

44 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 01:08 ID:???
>>41
古典波動だけでは説明出来ないものがある。
古典波動(場)を量子化するとすべて説明できる。

これで不足があるの?

45 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 01:10 ID:???
霜田・矢島先生のおっしゃっていることは十分理解しています。
それでも、波動描像では説明できない、光子描像で説明可能な現象は
確かに存在しています。
先生方も、それはわかっているのです。
大部分の問題は光子描像は不要です。それは事実です。

46 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 01:14 ID:???
>>44
十分な筈です。

そもそも、number stateは古典波動場を量子化することにより出てくる
概念なので、number stateに依存する実験は古典波動では説明できない
ところがあるのは当然のことです。

47 :   :02/02/16 01:14 ID:???
>>43
簡単な実験体系や、その実験で何を、どう観測したのか。
どういう結果を持って、波動性だけでは説明がつかないと
したのか説明してもらえるとたすかる。

>>光子秒像で説明できる現象です。
光子モデルでも説明できる = 波動じゃ説明できない
ではないよね。





48 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 01:17 ID:???
>>47
甘えないように。ヒントは与えました。

「波動じゃ説明できない」

です。くどい。


49 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 01:19 ID:???
大体、答え以上のことを知りたいと思うのなら、自分で勉強しなさい。
したくないのなら、答えだけで我慢しなさい。

50 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 02:12 ID:52f15a6U
霜田先生って結構権威ある人じゃないの。

51 :ご冗談でしょう?名無しさん :02/02/16 07:10 ID:???
>>48

君も勉強不足。
波動で説明できるとする研究者も居ます。
もっと勉強するように。

52 :hh:02/02/16 07:17 ID:???

http://www3.justnet.ne.jp/~yoshida-phil-sci/kairo05.htm

53 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 09:01 ID:???
>>51
負け惜しみはやめな。
「何が」波動で説明できるか言ってミソ。
何の話かもわかってないんだろ?

54 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 09:08 ID:???
>>47
一言だけ。
単一光子を半透過ミラーに送る。
ミラーの2つの出力ポートに光が同時計数される可能性はゼロ。
これはanti-bunchingとも呼ばれる、number state独特の特性。

波動で有れば、光強度がどんなに弱くなっても光が同時計数される
可能性はゼロにはならない
古典的波動像では光が同時計数される確率は1/2×1/2=1/4

55 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 09:13 ID:hqkN3clu
ファインマン物理学(日本語訳版)を読むといい。高校以上の物理を習った
ことがある人なら、話の概略は必ず理解できるはず。


56 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 09:24 ID:hqkN3clu
ところで、54番のモデルでは半透過ミラーと光子の相互作用については
どういうつもりで扱っておられのでしょうか。

57 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 09:38 ID:hqkN3clu
それと、もうひとつ。「古典的波動像では」という記述で光を波動として
取り扱うつもりが、「光が同時計数」されるので「光」は『光子』の意味に
すりかわっていますね。これについてはどうなのですか。

58 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 09:46 ID:hqkN3clu
物理の理論系の方にしては物理モデルの定義と説明方法に
曖昧さ・脆弱性を含んでいますし、実験系の方にしては
選んだ装置に対して注意深さが不足しているように思えます。

また微妙に専門用語の使い方が外れているようですが・・・
物理に全くの素人さんでも直感的に「何かおかしいのでは?」
と疑ってられるようですね。

59 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 09:51 ID:hqkN3clu
『"光子"というものは光の本質を知らない人が使う隠れ蓑のようなものだ。』
(W.E.Lamb) タイトルにあったこの言葉、重く響いてきますね!

60 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 10:29 ID:???
俺は物理に関しては素人だからよくわからんけど、
>>55-59話の展開の仕方といい、連続カキコといい、
Yahoo物理カテに棲息する某氏を連想してしまう。
この手の人に共通する「なにか」があるんだろうか?(藁

61 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 10:37 ID:???
>>56
そんなことは自分で勉強してちょ。
良く知られていることだからね。
質問の連鎖にはつきあってられないよ。
>>57
こういう屁理屈をいうのはわかっていたが。
波動であっても、光電効果により強度が数の情報に変わることは認めるという
話になってるだろ?

認めたくないから屁理屈こねてるようにしか見えない。

62 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 10:40 ID:???
>>58-59
何を偉そうに言っているんだか?
そんなに不満だったら、きちんとした教科書や論文にあたればいいだろ?
こんな数行のカキコで文句付けてるヒマ合ったら、おぬしが勉強せい。

63 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 10:48 ID:???
>>56
あのね、理論がどうであっても関係ないの。

半透過ミラーにある種の光を送ると、両方のポートにいっしょに光が出てくる
ことが決してないわけ。
これをどうやって波動で説明する訳よ?
波動だったら、必ず両方のポートに半々の振幅でいっしょに出てくるだろ?

64 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 11:11 ID:hqkN3clu
では、はっきり申しますが、私が質問したポイントは、今ここ
で議論されている光の粒子性・波動性について、あなたが精確に
理解できていない部分を示しています。

光の粒子性について興味を示された閲覧者に「勉強しろ」と
叱りながら、あなた自身が光の粒子性・波動性をまだ正しく
理解されていないのです。

ところで、初めてこの2chという掲示板を訪れたのですが、
まさか物理の話題を取り上げているのは、驚きですね。
楽しく利用させて頂きます。

また、光の粒子性・波動性を知りたい方は是非、フィンマン物理学を
読んでみて下さい。絵と簡単な算数だけで本質を精確かつズバリと
解説しています。大きな図書館や書店の物理学のコーナーには並べて
あるはずです。

65 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 11:28 ID:???
ところで、光は本当に波動ではなく粒子で、
それがpilot waveと呼ばれる波によって
運ばれることにより移動するのだとする
矛盾のない解釈もあるようです。

66 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 13:15 ID:???
>>64
質問してる人が、どうして解答者が理解できてないなんて
言えるんだい?
そういえるぐらい知ってるんだったら、質問など不要。

興味があるなら自分で勉強しろ。
自分で勉強しないかぎり、納得できるわけないだろ?
納得したいのなら勉強する。そこまで求めないのならそういうものかと
聞いておく。どちらか選択しな。

聞いた人間がここに書いてあると言うんだったら、それでいいじゃん。
それで納得できてないから聞いたんじゃないのか?

お前さんの頭はいったいどうなってる?

67 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 13:19 ID:???
>>64
正確さを求めるヤツが、「ファインマン物理に書いてある」でおしまいか
「勉強しろ」とどう違うっていうんだろうね?

あんたが懇切丁寧に説明しなよ。
オレが徹底的に文句付けてあげるからさ。(藁

68 :65:02/02/16 13:21 ID:???
>>64
2chにはおかしな人が多いので
お互いに注意しましょう。



69 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 18:55 ID:???
>>68=64=64
おかしなのは己自身だろうが?

70 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 23:20 ID:???
>>69
68=64ではない。早とちりはいかんな。

71 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/16 23:44 ID:???
>>70=おかしな人

72 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 00:09 ID:???
え〜〜いいでしょうか、発言しても・・・。

粒子性というか粒子的相互作用は存在するでしょう。
そうでないと、写真にブツブツと写らない。
ただ、粒子的固形性というかコロンコロンとした粒子性は無いはず。(W


73 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 00:16 ID:???
>>65
???
何が言いたいの?

74 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 00:33 ID:???
>>73
キミには教えない。

75 :47:02/02/17 00:39 ID:mXEEtb+s
>>54
まずは、レスありがとう。

>>単一光子を半透過ミラーに送る。
ここでいう『単一光子』の定義てなに?『片方にしか反応しない強度の光』
ってわけじゃないよね(笑。

>>ミラーの2つの出力ポートに光が同時計数される可能性はゼロ。
これって、ごく弱い光を金属に当てると、電子は一個しか出てこない
って話と本質的にどう違うのかな?



76 :47:02/02/17 00:48 ID:mXEEtb+s
>>24
>>私は電磁場の量子論は必要だと言っているが、
>>粒子性に関しては一言も言及してませんが。

で、光の粒子性についてはどう考えているの?このスレの主題は、
光の粒子性の有無なんだから、電磁波の量子論だけで話を終えて
もしょうがないでしょ。

光に粒子性があるとはいえない、と考えているのならそう言えばいい
だろうし。粒子性が有ると考えるのであれば、まずは『粒子性』の定義
をしたうえで、何故、『その粒子性』があると考えるかを言わないと話に
ならないんじゃない?



77 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 01:51 ID:???
>>75
ある種の物理過程を用いると、単一光子状態が得られるのだが、
それはこの際気にするな。
半透過ミラーに入れると、常に片方にしか出力されないような
性質を持つ光の状態が存在することが大切。

光電効果は光を波動と考えても説明できるが、上の性質はどうやっても
波動では説明不可能なんだから、本質的に違うわけ。
これ以上のことは自分で勉強しな。

78 :24=5:02/02/17 01:54 ID:???
>>76
電子に粒子性があるというなら、光にも粒子性がある。
電子に粒子性がないというなら、光にも粒子性がない。


79 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 01:57 ID:???
>>76
キミは、自分で勉強して納得すべきことを人に押しつけている。
波動描像では説明不可能な現象がある。
それはnumber stateのような光の非古典的性質であって、光が
あたかも分割不可能なかたまりとして振る舞うように見える。
それを粒子像と言っているのです。
あくまでイメージなんだから、粒子というイメージがしっくりするか
どうかは重要ではない。
波動では説明できない現象が確かにあるということが物理的には重要。

80 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 02:00 ID:???
>>76よ。
光を波動と考えると説明が付かない現象があるという意味はわかるか?
それがあるということを何度となく説明しているが、認めないつもりか?
認めないのなら、なぜお主は質問するのだ?
認める気の無いヤツに説明しても無駄なことだ。

81 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 02:01 ID:???
>>72
残念ながら、それは光電効果と同じで、光が波動であっても説明
可能です。

82 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 04:42 ID:???
ところで「〜であっても説明可能」というのは粒子性の否定になるの?
別の描像で同じ現象を語れて、しかもどちらの描像も正しい場合、
片方を選んぶと同時に片方を否定する必要はある?

83 :地方の学生:02/02/17 08:41 ID:???
あのーー私、照明の研究をしてまして、最近レイトレーシングを、精度良く考えなければ
ならない研究テーマにぶち当たっておりまして・・・
ここの光の粒子性の議論にたいへん興味があります・・・・・・
そこでちょっと書き込みを私もさせて頂きたいのですが・・・・
レイトレーシングを行なう最初の条件として光が直進性を持ってくれないと困ります
そこで、粒子的な直線運動を光が常に行なってくれるのなら良いのですが
導波路のような光を電磁気的に取り扱う解析の理論から考えると、どうもおかしい
電磁気論から考えればアイコナール方程式で屈折率揺らぎがあれば
電磁波は回折し始めるわけで、直進計算が根本的に破綻しますよね?
光にしてもこれはやはり同様で、レーザーを濃霧に照射すると回折するようです
ただし、光そのものがstateを持っているというのは半導体の正孔ー電子再結合による輻射で
相当納得できるところです。そこで「光波工学(共立出版)」という教科書の中に
図でフォトンの波束というWave-letのような図があり・・・・
正孔電子再結合で、このような有限エネルギーの電磁波放射があれば
これは相対的に1粒子と見ることが出きるのではないか?と今は考えています
アインシュタインの式によれば E=hf ですよね?
これは光のエネルギーの最小となる「エネルギー」が hf であると言っているだけで
そのエネルギーの分布である波動の分布がどうだろうとそこには自由度があるのではないかと
考えています。電磁波の量子化におけるベクトルポテンシャルのa(t)関数にしても
これが生成、消滅されるとう事であって、波動の分布を取っていても問題はないと思います。
この様なWave-let的な微小波動を粒子と見たてるという考え方では
まだ、光の粒子性を説明するのに弱い理屈なのでしょうか?

84 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 11:17 ID:???
>>82
そんなの自明のことでしょ?

85 :ご冗談でしょう?名無しさん :02/02/17 13:53 ID:???
量子論は、量子力学の入門編で頻繁に取り上げられるため、
しばしば、その正当性が過大評価されやすいが、あくまで、
きわめて限られた領域にのみ適用できる近似的なものにす
ぎない。

86 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 13:54 ID:nUTzHIUF
訂正:量子論は、→光量子論は、


87 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 13:59 ID:nUTzHIUF
光を量子的に取り扱った近似的な説明が可能であったとしても、
それが波動での説明ができない証拠とはならないし、ましてや、
それが光が粒子であることを証明するものでもない。よくある
素人が犯しやすい間違い。


88 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 14:49 ID:???
>>85 あほですか?
量子論が適用できない具体例の提示キボンヌ。
特に、光関係の擦れなんだから、その領域で。

89 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 14:52 ID:???
>>87
あなたの理屈では、光が波である事も証明できませんね。
所詮、波動での説明も近似ですから。

90 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 17:16 ID:???
>>87
何いってんだか?
不可能の証明ができない限り、波動だって言いたいのか?
まったくウザイやつだのう。
まさに素人の猿知恵ってやつだな。
number stateの統計的性質を古典波動で説明してミソ。

91 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 17:17 ID:???
>>87
何いってんだか?
不可能の証明ができない限り、波動だって言いたいのか?
まったくウザイやつだのう。
まさに素人の猿知恵ってやつだな。
number stateの統計的性質を古典波動で説明してミソ。

92 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 17:23 ID:???
光を量子化しておけば、number stateもsqeeze stateも扱えるし、もちろん
coherent stateや熱励起状態のような古典的状態も扱える。
逆に古典波動ではnumber stateもsqeeze stateも扱えない。

どちらが適用範囲が広いかわかるか?
古典波動では記述できない場合があることはわかるか?

93 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 17:45 ID:???
両方とも必死だが、どっちも説得力が無いな。

94 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 17:55 ID:???
相間スレの様相を帯びてきましたねぇ。
いい加減、相手するのが面倒になってきました。

95 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 18:22 ID:Ay2QZxL/
>>83
>この様なWave-let的な微小波動を粒子と見たてるという考え方では...
このスレでいう「粒子性」を否定している表現だと思います。
「粒子性」が電子と光の相互作用でしか現れないのですから、
この考え方は正解であるような気がします。



96 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 19:56 ID:???
>>93
2ちゃんごときに必死もクソもねぇだろ。
大体、てめぇがバカだから説得されねぇだけじゃん。

97 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 20:01 ID:???
古典力学で原子内電子は扱えませんが、量子力学では扱えます。
電磁気学でnumber stateは扱えませんが、量子電磁気学では扱えます。
number stateはいわゆる光の粒子的性質をイメージさせるに近い性質を
持っています。

半透過ミラーに単一光子を送ると、光子はそれ以上分割できないから、2つの
ポートのどちらかだけに出力されます。
波動だと、両方のポートに出力されます。

98 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 20:04 ID:???
光は「粒子」であると誰も言っていません。
「粒子性」=粒子をイメージさせるような性質 があると言っています。

そのような性質は粒子をイメージさせると言うだけではなく、波動
イメージでは説明不可能なものであるとき、本当の意味で「粒子性」と
よべるというのが、霜田先生らのご意見でしょう。

99 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 21:02 ID:???
>>84
すいません、何が自明なんですか?

100 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 21:29 ID:???
この擦れも相馬擦れみたいに1000レスまでいったりするのだろうか…

あほらし。

101 :地方の学生:02/02/17 21:48 ID:???
>95
そこら辺の、電子ー光の相互作用という問題が
さっぱりわからんのんです
励起子を持ち出す時に、シュレディンガー方程式のハミルトニアンに
ベクトルポテンシャルを叩き込んで量子化しますよね?
で、なるほど、電子が波動のエネルギーを失う時に
ベクトルポテンシャルの量子化波動 a(t)を放出する
そういう理屈はわかります
反面、古典電磁気でいえば、電磁波は電荷の単身動による
電場と磁場の相互作用で波動を作る
これは電波がオシロで観測できるくらいですから自明だと思います
この量子の相互作用の、電子のstateが落ちて、光子のstateが上がるというものが
現実の像描としてどういうものなのかが、納得できないわけです
例えば青色光は460[nm]の光ですが、これが波動だと考えれば
460[nm]の長さに電磁界が連続なら分布しているわけで、
確かに長さ的には小さいですが、原子サイズから見れば1[nm]の原子があったら
460個分くらいは電磁波の領域が分布している事になります
じゃぁ古典的な電磁気論から考えると、自由電子か励起子が
この長さを振動したのか? とか、非常に微妙な疑問が生まれてくるのです
こういう時に、「まぁ古典論だから、古典的振動の波動を考えるべきではない」
と考えるのか、それともやはり波動としてなんらかの軌跡があるのか
電子が価電子帯においては波動のような、非常に存在確立が曖昧な海のような
状態になっているという点が、どうしても相互作用を納得できる概念にさせてくれない
最近の私の悩み所です
何か、こういう疑問について、解説されている本とかはないものでしょうか?

102 :地方の学生:02/02/17 22:02 ID:???
昔は「光子」というのは玉のようなものだと持っていました
そして、電界波 Esin( w(f)×t)というのは
その玉が粗密波のように、
たくさんあったりなかったりするもんなんだろうと
しかし、このような考え方をしたとき、単純な矛盾が生まれる
「玉の粗密具合が周波数 f なのなら、まず偏波とはナンダ?玉の方向に
 縦横があって、縦に電界、横に磁界の作用があるのか?」
次に、
「玉の粗密具合が周波数 f ならどうしてアイシュタインの光量子仮説に
 E=hf の"f" があるのだ?」と
玉の粗密波なれば 基底エネルギー E という玉のエネルギーがあって
それの分布であるはずだろう
どうして光子の基底エネルギーが E=h"f" なんだ?
「周波数あるいは波長のある玉とはナンゾや?」
この疑問が
光の粒子性が”光子”という”玉”では無いのだろうというという考えになるのですが
stateの問題で波束のある電磁波を考えても
「偏波」の問題がどうしても理解できない
なんで、光と電子の相互作用で、光の角度が決まるのか?
また、複素屈折率を持つ物質に透過させると、楕円偏光する光になるのか?
この楕円偏光を考える時は、光がエネルギー玉の粗密波であってくれると
とてもありがたいんですが(笑

103 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 22:14 ID:???
長文ご苦労さんです。
なんか熱意が伝わってきますね。

104 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/17 23:53 ID:???
>>98
>>「粒子性」=粒子をイメージさせるような性質 があると言っています。

その性質を「粒子性」と呼べるかどうかがこのスレの論点なんでしょ。



105 :95:02/02/18 00:02 ID:/4JNl8Gz
>こういう疑問について、解説されている本とかはないものでしょうか?
私も昔探しましたが、見つけれませんでした。数式ばっかりですよね。

以下は私見です。
>電磁波は電荷の単振動により放出される
 より正確には、電荷に加速度が与えられたときに放出される、です。
>励起子がこの長さを振動したのか?
 波長を考えられているようですが、電子にかかる加速度が問題です。
 (波長よりかなり短いアンテナでもそれなりに電波は送れますよね。)

電子が高い軌道から低い軌道へ移る際、
電子の進行方向に対して加速度が必ずかかるので、
電磁波が放出されます。
この電子にかかる加速度の周波数がスペクトルの周波数のはずですが、
よくわかりません。
詳しくは、マクスウエルの方程式をきちんと解けばいいのでしょうが、
まぁ、落下している物体の速度を、運動方程式から求めるか、
エネルギー保存の法則で求めるかの違いだなと思って、
めんどくさいのでやめました。

以上、ご参考になれば。


106 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 00:21 ID:hX1IpovW
>>78
>>電子に粒子性があるというなら、光にも粒子性がある。
>>電子に粒子性がないというなら、光にも粒子性がない。

これはどういう意味で言ってるの?
光にも、電子と「同じような粒子性」があるといってるの?


107 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 00:22 ID:hX1IpovW
>>77
>>光電効果は光を波動と考えても説明できるが、上の性質はどうやっても
>>波動では説明不可能なんだから、本質的に違うわけ。

この「波動では説明不可能」というのを大前提に話をされても困るよ。
本当に「波動では説明不可能なのか?」というのが、そもそもこのスレ
の論点なんだから。今までにも、光電効果やコンプトン効果は、粒子モ
デルでは簡単に説明できるけど、波動では説明不可能、って胸張って
書き込んでる奴はいくらでもいたからね。



108 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 00:48 ID:???
>>104
呼べると言うことを何度も繰り返し説明しているでしょ?
学会レベルではそう認知されているのです。
納得できないなら、自分で勉強するしかないよ。

109 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 00:54 ID:???
>>107
学会ではそう認知されているんだよ。
キミが納得しようがしまいが関係ない。
キミが納得せず、光は波動だと言っても困らない。

単一光子は半透過ミラーで分割さえない。
この分割されずにかたまりとして振る舞う様を粒子的というんだ。
波動なら半透過ミラーで半々に分割されるんだ。
この説明はわかるのかわからないのかはっきりしろ。

わからないんだったら、もう無駄なことだから勝手にやってろよ。

110 : :02/02/18 00:55 ID:???
>>108
いやいや、馬鹿の一つ覚えのように言ってるだけで、
説明は全くしてないと思うが(w。

111 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 00:57 ID:???
>>107
半透過ミラーで分割されない波っていうのを説明して見ろよ。
古典波動は、振幅の大きさは連続で、どんな大きさだってとる
ことができるが、電磁場の量子論ではとびとびの値しかとらない。
このとびとびの値しかとらない性質が粒子性だ。


112 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 00:58 ID:???
>>110
バカのひとつ覚えはキサマだろ?

113 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 01:01 ID:???
>>109とか>>111とかその他色々説明されているのに、それで説明に
なっているのか?ってバカの一つ覚えの質問を繰り返すだけ。
なぜ成っていないのか、反論があるなら具体的に言えよ。
可能性は否定できないから証明じゃないとか、わけのわからぬこと
ほざくんじゃねぇ。

114 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 01:02 ID:???
媒体に生じている作用としての波なら、分割されるけどさ、
そのものが限りなく分割するわけもないのにね。


115 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 01:05 ID:???
光の粒子性って言うのは、2次以上の相関にしか出てこない、光の
統計的性質に関わる話だから、きちんと理解するためには予備知識も
必要。
それがないという前提で、最もわかりやすい例として半透過ミラーの
話を出してあげているのに、わからないわけか。

あきらめなさい。キミには納得することは無理なんだから。
学問に王道なし。
勉強する気の無いヤツが納得できるはずないじゃん。

116 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 01:06 ID:???
>>114
意味不明。

117 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 01:09 ID:???
>そのものが限りなく分割するわけもないのにね。
波動だったら、いくらでも分割できる。限りなく。

118 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 01:10 ID:???
とびとびに分割されるのが、粒子性の特徴。

119 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 01:13 ID:???
例えば、波動では1:πに分割されてもよい。
粒子ならば、整数比でしか分割されない。

120 :ご冗談でしょう?名無しさん :02/02/18 01:27 ID:???
>>118
>>とびとびに分割されるのが、粒子性の特徴。
その性質が、光そのものの粒子性なのか、それを検地する物質側の
性質によって、そういう現れ方をするのかが問題でしょ。

反透過ミラーの例も、金属に弱いごく弱い光を当てると
一個だけ電子が出てくる例とどう違うのか?金属面の他
の場所にもあたっているはずなのに、2個同時に出てく
ることはない。







121 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 01:48 ID:???
>>120
そもそも「電子は粒子性をもつ」という考え方は認めるのか?
あるいはそうでないと考えるのか?

122 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 11:07 ID:???
>>120
全然違う。
半透過ミラーが、光を任意比に分割できるか、整数比にしか分割できない
かという問題。
検知器はまったく関係ない。

また、この問題は半透過ミラーの物性は全く関係なく、量子性も関係ない。
半透過ミラーは単に2つのモードの間のユニタリ変換しているだけ。

このお話しを言葉だけで理解したいなんて甘えた考えでいる限り、納得
できないよ。
きちんと勉強したまえ。全体像を理解できなきゃ、一生納得できない。
その上での質問なら意味もあろうが、キミのは無意味。

光電効果と半透過ミラーの勉強をしてみてから質問してみたら?
オレはキミの家庭教師でもなんでもないからね。
それが嫌なら、そういう話なのかな?って程度であきらめることをお勧めする。

123 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 11:12 ID:???
>>120
半透過ミラーに強い光をあてる分には、50%:50%で分割される。
単一光子を入力すると、100%:0%あるいは0%:100%に
分割されるようになる。

これを、半透過ミラーの物性により説明してごらんよ。できると思うんだったらさ。
半透過ミラーは光を吸収しないことには気を付けてね。
まず、光電効果がなぜ光を波動としても導かれるかを*自分で*勉強すること
からスタートだ。

こだわるんだったら、自力で解決することだ。
そうでなければ、自分のためにならんぞ。

124 :95:02/02/18 11:43 ID:rp/R6rS5
120さん劣勢ですね。
ちょっと応援!

122さんも123さんも、120さんの
>反透過ミラーの例も、金属に弱いごく弱い光を当てると
>一個だけ電子が出てくる例とどう違うのか?
には、答えられないようですね(笑)

しかし123さんの
>これを、半透過ミラーの物性により説明してごらんよ。
は私にはできないので、論争するつもりはありませんが。。

ま、学会の認識が正しいとは限らないと思っている人が、
ここには来ているのでしょうし、見てる人から言わせてもらえば、
もう少し、お互いかみ合った議論をしてほしいですね。


125 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 12:07 ID:???
>>124
甘えたガキだなぁ。
かみあった議論がして欲しいのなら、ちっとは勉強したらどうだい?

知識も学力もない小学生に、数式もなしに答えろというのが無理だね。
まず、120=124が光電効果がなぜ光の粒子性なしに説明可能かここで説明
しろよ。

半透過ミラーはミラーの物性は全く関係のない話。
単なる線形変換の話だ。
これ以上の説明が必要なのか?なぜ必要なんだ?

126 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 12:08 ID:???
>ま、学会の認識が正しいとは限らないと思っている人が、
ここには来ているのでしょうし、

そういうのを「とんでも」って言うわけ。
つまり、お前らは「とんでも」だって公言しているわけ。

127 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 12:13 ID:???
なんでこんなことにこだるんだろうね?
光が粒子であろうがなんであろうが、別に困らぬだろう?
光の粒子性が使われている工業製品もほとんどないし、無いと思う人には
ないでも結構だが。

かわいそうな人だとは思うけどさ。

128 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 13:39 ID:???
>>127
量子暗号通信では1光子を使いますが。まだ、広く実用化とはいかないがね。

合理的な物理的な理由を挙げてくれれば、光の粒子性がないという人を
可哀想な人とは思わんよ。

129 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 14:08 ID:???
>>128
工業製品と言い切れるかどうかはわからないが、光の粒子性が積極的
に利用されている技術の一つが量子暗号だね。
単一光子がビームスプリッターで分割できないことが、原理のひとつ
だからね。

130 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 14:09 ID:???
>>128
よくわからないから、ないって言っているようだよ。

よくわからないから、相対論は間違っているっていうのと同じだね。

131 :95=105=124:02/02/18 21:03 ID:p934qelb
>>125
>120=124が光電効果がなぜ光の粒子性なしに説明可能かここで説明しろよ。
私が投稿した105を読んでもらえればわかると思います。
ぜひご感想を聞きたいのですが。(電磁気学を正しく理解できればだけど。。)
あと、120は私ではありません。IDの消し方知らないんで。どうでもいいけど。

で、つぎはそちらの番。120さんの
>反透過ミラーの例も、金属に弱いごく弱い光を当てると
>一個だけ電子が出てくる例とどう違うのか?
にちゃんと答えてみてよ(笑)
学会でそうなってるじゃなくて、あなたの言葉で。



132 :非125ですが:02/02/18 21:25 ID:???
>>131
>>105のどこに光電効果の説明があるのですか?
あと>>105は量子力学を学ぶことをお推めします




133 :5:02/02/18 22:29 ID:???
霜田さんのパリティの話をかいつまむと、

光電効果:
1. 振動数νの古典電場を与える。
2. (多数の)2状態原子を考える。
3. 2状態原子の励起エネルギは金属を想定して、
  仕事関数W以上は連続バンド状に分布する。
4. 古典電場による準位間のラビ振動を考える。
5. バンド内にあるhνのエネルギ順位をもつ原子が共鳴する。
6. hν - W の電子が出てくる。

コンプトン散乱:
1. 古典電磁波と古典ディラック場(パリティの記事ではドブロイ波)の
  古典散乱問題を考える。
2. 入射波と出射波の波長や振動数の関係をみると、
  4元運動量の保存則と一致している。

コンプトン散乱の場合の計算手続きは、全部量子化した場合の摂動論のツリーの
計算手続きと結果的に同じ。
この手続きで4元運動量が保存するのは当たり前ともいえる。

霜田さんも最後に書いているが、電磁場の量子揺らぎの効果は取り込めない。
つまり、摂動論のループ効果を扱えない形式となっている。(フォトン内線を扱えないと同値)
よって、高い精度で散乱振幅などをこの理論で予言する事は不可能。

光電効果も同様で、ツリーの寄与しか見る必要が無いようなエネルギ保存則関係は
出せるが、ループ効果による補正なんかは見れ無いね。

あと、ビームスプリッタと霜田さんの光電効果の関係を見出すのは困難では?
だいたいビームスプリッタは線形素子だし。


134 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 22:30 ID:???
>>131
だからね、物理も量子力学も知らない人に説明することは無理なの。
算数を知らない小学1年生に、方程式が解けますか?

学会の常識を批判するけどね、オレに言えることは学会の常識しかないよ。
個人的な妄想など言ってもしかたないでしょ?

言えることは、anti-bunchingと呼ばれる現象が、粒子性の現れと考えられて
いるという学会の常識。
これをヒントにして、自分で勉強しなさい。

135 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 22:32 ID:???
>>131
既に何度も説明しているんだけど、それすらわからないんだろ?
半透過ミラーの物理をここで数行で説明しろってったって、
キミにそれが理解できるだけの素養はないんだから、やらないよ。
悔しければちっとは自力で勉強しなよ。

136 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 22:37 ID:???
>>133
要するに、電磁場の量子ゆらぎの効果とか光の粒子性などの場の量子化の効果は
高次相関にしか現れないわけだ。
最低次の相関しかみないような実験は、全て古典波動で記述できてしまうわけだね。

137 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:04 ID:???
>>120
これは定説なんです。
定説は、定説だから、定説なんです。
あなた方はもっと勉強すべきです。

138 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:12 ID:???
>>134
学会の常識とまではいえないだろう。

霜田先生も、以前「レーザー研究(1997年4月〜)」の中で、
光の粒子性と波動性についての連載をしていたが、そのなかで、

  『本連載には,筆者の偏見と独断が少なくない.
  そして,未解決の問題も残されている.』

との断りを入れながらも、最後は、

  『また,通常の量子雑音は電磁場を量子化しなでも,光電効果の半古典的理論で
  光電子のゆらぎとして説明できることは第V講で述べたが,
  量子化しないと説明できない現象は何だろうか?
  これらについて,ご教示またはご批判いただければ幸いである.
  もちろん,ご質問やご反論も歓迎する.』

と締めくくり、光の粒子性については慎重な姿勢をとっている。
まあ、こういう微妙な問題について、胸張って断言できるところが、
2チャンネラーの凄さでもあるのだが(笑。
一度、霜田先生にご教示差し上げたらどうだろうか(笑。



139 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:25 ID:???
>>138
いんや。これはもう学会の常識です。
anti-bunchingの話は既に20年ぐらいの歴史があり、教科書にも
記載され、レビューも腐るほどあります。

霜田先生には悪いが、それが現実です。

140 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:26 ID:???
>>138
2チャンネラーが示唆するまでもなく、
レフェリーからいろいろ示唆されてんじゃない?

141 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:27 ID:???
>>137
定説って何?
学術的常識とか合意とかいう意味だったら、その通りだよ。
認めないのは勝手だが、常識でも何でもないことを捏造するよりは
もっともな理由があるよね。

教科書に載っていることは定説であるとすれば、キミはそれを認めない
つもりかね?

142 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:31 ID:???
>>138
anti-bunchingの話は、squeezed状態がらみの話で、10年ほど前に
山本さん@スタンフォード大 グループのみなさんが精力的に論文
書いていたんじゃないの?

143 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:35 ID:???
 『また,通常の量子雑音は電磁場を量子化しなでも,光電効果の半古典的理論で
  光電子のゆらぎとして説明できることは第V講で述べたが,
  量子化しないと説明できない現象は何だろうか? 』

ショット雑音だったら古典的に記述できるけどね。
anti-bunchingはショット雑音じゃない、高次相関を持った雑音の話だから
古典的には記述できない。

144 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:37 ID:???
>>140
霜田先生に示唆できる人はいそうもないな。。。

145 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:38 ID:???
霜田さんの態度は、アインシュタインが量子力学の確率解釈に異義を唱えたのと
同様の異義はあると思うよ。

理論のそれなりの整合性があれば学界から排除されるわけではなし…。
ただ、氏の考え方が光の量子論に優る点を見出せない事を
本人は良く認識されているが故に、>>138にある様な慎重さをもっておられる
のだろう。

146 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:42 ID:???
霜田さんの主張は、電磁場の量子論が必要とされる現象は思うほど
多くはないと言うことだと思っているが。

それでも、電磁場の量子論なしには説明できない現象もあるよ。
だからこそ量子光学なんて学問分野があるわけだし。

147 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/18 23:45 ID:???
って事で、このスレ終了でいいかな?

148 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 00:05 ID:???
そろそろ話は終わりのようなので、ちょっと質問いいですか?
励起状態にある電子が下の準位に落ちるときに放出するhνは
光子と考えて良いのでしょうか?
電子状態の変化は要するに電子の空間分布の変化なので、
軌道の変化と光子の放出のタイミングがイマイチすっきり
理解できないのですが…

149 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 00:37 ID:???
>>148
単一電子の脱励起によって発生する光の状態は単一光子状態ですが、
単一電子ではなく多数電子系の場合は、発生する光の状態は
電子系の状態に依存します。
自然放出の場合は、色々な光子数状態の統計和になるでしょう。
誘導放出の場合には、コヒーレント状態という、色々な光子数状態の
重ね合わせにもなり得ます。

発生する光が光子かという問いは意味を成しません。
発生する光の状態は如何か?という問いならば意味をなします。

150 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 01:25 ID:???
>>149
レスありがとうございます。

これまでは、光子が出た時点で瞬間的に下の準位に移ると思っていま
したが、電子状態(密度分布)の変化には有限時間かかりますよね。
どのように考えればよいのでしょうか?
あと、このときの光は電子から放出(放射)されているのでしょうか?
ベクターポテンシャルを入れて時間依存のシュレディンガー方程式を
解けばわかりますか。何か参考書をご存知でしたら教えて下さい。

151 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 10:41 ID:???
>>150
観測前と観測後では状態は異なりますよ。

152 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 10:50 ID:???
>>150
数年前、現東工大の上田先生が物理学会誌に量子連続測定のお話を書いて
おられました。量子猫関係の論文だったかな?
これにあなたの疑問の答えが書いてあると思いますよ。


153 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 10:51 ID:GAqVsjL1
遷移の途中は下の式みたいな状態になってるの。
 Φ=cφ(放出前)+c'φ(放出後)
二つの係数は時間の関数で、
cが徐々に減っていくにつれて
c'が徐々に増えて、一定時間たつと
純粋なφ(放出後)の出来上がり。

154 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 10:53 ID:Q81QuGaG
アインシュタインのA係数、B係数とプランク分布を波動で導いてみい。

155 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 11:40 ID:???
B係数だったら、半古典論で導けますね。

156 :150:02/02/19 18:05 ID:???
>>152
物理学会のウェブで探したのですが、上田先生の学会誌の記事は98年9月号の
BEC関係しかありませんでした。

>>153
重ね合わせで表せば遷移に有限時間かかるのはわかります。
シュレディンガー方程式を時間発展させて光の放出の「瞬間」を求める
ことができるのかなって思っていたのですが、ダメなのでしょうか。


157 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 19:37 ID:???
>>156
もう数年前のですね。
小川先生と共著になってたかな?
互いに関連有る解説が2つほどあったような記憶があります。

観測しないかぎり、重ね合わせです。
観測して光が検出されたら、状態は収縮します。
そのへんの微妙な話が上田先生の解説に書いてありますよ。
初めて見る人には意外な印象があることでしょう。

158 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 19:40 ID:???
http://millennium.ap.titech.ac.jp/~ueda/kaisetu.html

を見ると、

10. 上田正仁:
光子数の連続測定:情報と波束の収縮;
物性研究 58, pp.235-255 (1992).
15. 小川哲生、上田正仁、井元信之:
番犬はシュレーディンガーの猫を生むか?: 光子場の波束の収縮;
日本物理学会誌 48, pp.781-788 (1993).

あたりですね。

159 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 21:45 ID:KnZK0XQt
結局、このスレの結論としては、以下の3人は「とんでも」ってことでOK?
                      
 W.E.Lamb , 矢島 達夫 , 霜田 光一

というわけで、

                      −終了−


160 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 21:57 ID:???
お前が一番「とんでも」

161 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 22:14 ID:???
>>159 おいおい、どっからそんな結論が出てくるのか?

>>160 禿げしく同意。

162 :sage:02/02/19 22:19 ID:MGi+MVSR
プランク分布を波動で導いてみろ。
偉大なる量子力学の発見はどうなったんだ。

163 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 22:20 ID:Cv/CzBhD
>157
観測して光が検出できなかったときも
収束するんでないの?

164 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 22:25 ID:???
>>162
禿しく同意。
量子力学は偉大。ちなみに脳も量子力学的コンピュータなんです。

165 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/19 23:34 ID:???
>>163
系(この場合原子系)の大きさと初期状態に依存するね。
素朴なイメージが通用するのは、系がnumber stateにあったときだけで、
それ以外の時はかなりイメージと異なる時間変化をするね。

166 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/21 01:54 ID:Pt3O8t/2
>>156
だから、遷移の間中は、遷移前の状態も混じっているのだから
「光放出する瞬間」は遷移の間中に何回もあるの。
遷移の瞬間の時刻は測っていないんだから決まらないのよ。 

遷移そのものには時間がかからないから、「遷移の瞬間の時刻」を
厳密に決めようとすると光のエネルギー幅が無限に大きくなっちゃうしね。

>>159
何でさ??
その人たちは、粒子性を持ち込まなくてもあまり矛盾の無い体系が作れて
大まかには実験を説明できる理論が構築できる、と主張してるだけだよ。
彼らの理論は粒子性を積極的に否定できないし、適用範囲も広いとはいえ
限られていて、それを自分でも分かっている。
あえて業界の常識に逆らって見せて、なおかつ辻褄の合う理論を構築してる。
立派な業績だと思うけど?

167 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/21 10:58 ID:???
153のような重ね合わせ状態で記述できるのは、原子系に含まれる原子の
数が多く、それが古典的状態にある場合に限られるね。
その場合には、数個の光子の放出により原子系の状態変化は小さく、原子系
と光子は近似的にdisentangleしていると考えられる。
原子系がnumber state(Dicke state)にある場合や、数が少ない場合は原子系と
光子がentangleしてくる。そうなると、光子の検出により原子系の状態が
discreateに変化する、いわゆる波束の収縮的な振る舞いがでてくる。

上田先生の解析は、そういうことを言っているね。

168 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/21 11:17 ID:???
だから、とんでもじゃ無いんだったら、
プランク分布とアインシュタインのA係数を求めてみろ。

169 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/21 12:36 ID:???
Lambや霜田さんが光子概念を用いずに説明可能な実験も多いと理論展開する。
 ↓
「と」が全ての実験が光子なしに説明可能と勝手に勘違いする。
 ↓
「と」が光子など存在しないとわめく。
 ↓
「と」がまともな物理屋に論破される。
 ↓
怒りのやり場のない「と」は何故かLambや霜田さんを攻撃する。

ウザイです。逝って下さい。>>「と」

170 :156:02/02/21 12:42 ID:???
>>166
>「光放出する瞬間」は遷移の間中に何回もあるの。

これは2準位モデルで考えると、有限時間の遷移の間には光の放出と吸収を
繰り返して重ね合わせの状態になっているということですか?
準位間のエネルギー差の収支をすべてhνで行うと仮定しているから当然?
遷移確率は摂動で計算できますね。

>>167
>そうなると、光子の検出により原子系の状態が
>discreateに変化する、いわゆる波束の収縮的な振る舞いがでてくる。

ここのところは、光子を観測した時刻とその向きから逆算して、光子が
放出された時刻を知ることができると考えても良いですか? 検出装置と
原子位置の揺らぎ程度の精度になると思いますが。

171 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/21 12:54 ID:???
>>170
放出された時刻は、光子のコヒーレンス時間(と検出器精度)の範囲内で決まるでしょう。
光子のコヒーレンス時間は、原子系の状態にも依存します。

現象は、原子系のサイズや初期状態など、様々なパラメータに依存するので、いちがいに
こうなるとは言えません。
原子系のサイズ(数)が大きく、その状態がコヒーレント状態や熱励起状態のような
古典的状態の時には、entanglementの効果は小さく、半古典論の分析は概ね正しいでしょう。
それでも、自然放出は記述できません。自然放出は、原子系と電磁場の2次の相関を考え
ないと出てこないので。

172 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/21 12:56 ID:???
高次相関=entanglementと考えてください。

173 :170:02/02/21 13:32 ID:???
>>171
即レスありがとうござます。何を計算すれば良いのかやっとわかってきました。

>自然放出は、原子系と電磁場の2次の相関を考え
>ないと出てこないので。

量子光学のテキストを見たら、光子を調和振動子で表して計算している
ものがありました。この方向で考えればよろしいのでしょうか?
上田先生の物理学会誌の記事はまだ入手できていないのですが、何か
他の文献や本を教えていただけないでしょうか。

174 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/21 15:28 ID:???
自然放出に限れば、Cohen-Tnnoudjiの教科書とかがよいのでしょうけど。
でも、相当高度です。

とりあえず、松岡先生の量子光学の本当たりをみるとよいかなぁ。

175 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/21 20:18 ID:???
>>169
このスレの中にも「光子が存在しない」と言い切ってる奴は
ほとんど存在しないだろ。まあ煽りは別だが。
光電効果やコンプトン効果が光子を仮定せずに説明可能な事
を(今ごろ)知って、じゃあ光の粒子性って本当は何なのか?
って言ってる奴に、単に過剰反応してるだけに見えるが。

176 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 16:44 ID:ITCUbXQi
>>ALL
光子の粒子性と波動性って、水や音の粒子性と波動性と、同列に考えておいて良いのですか?
そこら辺に励起していない光子が潜在していると考えれば合点がゆくのですが。

177 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 16:49 ID:D0BwGo/d
>>169みたいな大して知識も無いくせに、
人のふんどしで得意になる奴こそ消えるべきだな。
>>169は物理屋の恥。



178 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 19:23 ID:1fXQIXm9
水の粒子性って水分子のこと?
励起していない光子って?

179 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 21:13 ID:???
電子の波動性って本当にあるの?

180 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 22:20 ID:???
高校の教科書にも実例が載ってるようなこと聞くなよ

181 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 23:14 ID:Wu9cXca7
電子の粒子性って本当にあるの?

182 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 23:35 ID:???
>>181
ワラタヨ。
確かに最近は波動関数でしか考えてないなぁ。

183 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 23:35 ID:yfGWjG9Y
光子の波動性って本当にあるの?

184 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 23:37 ID:???
物理屋の恥物理屋の恥物理屋の恥物理屋の恥物理屋の恥物理屋の恥物理屋の恥

185 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 23:49 ID:???
184は人類の恥

186 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/22 23:53 ID:???
人類の恥人類の恥人類の恥人類の恥人類の恥人類の恥人類の恥人類の恥

187 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/23 08:35 ID:???
ヤマトの波動砲って本当にあるの?

188 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/23 17:29 ID:VNvYY+qO
んーなんだ。つまり、水分子のあつまりが水になっていて、それがなんらかの要因で波になる。それと同じように、まだ波動になってない光子の集まりがそこらへんに充満していて、それがなんらかのきっかけで波になると。こういいたいんだろ。
それって、エーテル仮説じゃないのかな。

189 :増岡伊太郎:02/02/23 17:35 ID:1a6of+Gy
電子はひとつで波動性を示す。
でも、一粒の光子って観測可能?

190 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/23 18:52 ID:???
可能

191 :増岡伊太郎:02/02/23 19:05 ID:xF3ysVHw
具体的に教えて下されませ。

192 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/23 19:24 ID:???
光電子増倍管とか,アバランシェフォトダイオードなどの増倍機能を
もつ素子を用いて,1光子を多数の電子に増倍して観測する.
ある確率で単一光子を検出可能.

193 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/23 20:57 ID:xHwuzUVP
フォトンカウンティングやね。

194 :増岡伊太郎:02/02/23 21:17 ID:9wpfaTs6
レスありがとう。
ところで、雪崩現象のきっかけが1光子という事の
確認方法はあります?

195 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/23 22:59 ID:???
>>194
何でも文句付けたいヒトですか?

もちろん、理論とフィッティングすることによりチェックしてますよ。
それが疑問なら、自力でお調べなさい。

196 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/23 23:11 ID:???
「何かを発見した」
「何かを実現した」
「何かを確認した」
というとき、それは理論解析により人間が断定するのです。
神様が教えてくれるわけでもなんでもない。

問題は、それが受け入れられているかどうかです。

あなたは、広く認められているフォトンカウンティングに疑問でも
あるのですか?根拠でもあるのですか?

そういう質問をするのなら、自分で調べてから発するのが礼儀では
ないのですか?

197 : :02/02/23 23:43 ID:???
だからここで調べているのぴょんー
お前らはあたちの為に働き蜂のようにせっせと答えを導き出せば
良いのだぴょんー

198 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/24 00:01 ID:???
だから教えないの。
自分で苦労して調べさせる。

199 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/24 02:51 ID:???
逆ギレはみっともないな(w。

200 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/24 03:20 ID:???
最近数学板のほうがおもしろい。

201 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/24 07:53 ID:???
教えて貰って文句たれるガキのほうが悪い。
ヒント以上のものもらえると思う方が甘えてる。
ここで素人相手に数行で書けるほど、物理は簡単じゃない。

202 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/24 08:01 ID:???
>>194
は、ニュートリノが見つかったという言明に対して、

ニュートリノが観測されたという事の
確認方法はあります?

って聞いているようなもんだ。

もっとも、フォトンカウンティングは何10年もの歴史があり、
もはや誰もが使っている技術だから、ニュートリノの話よりも
ずっと受け入れられている話だが。
カミオカンデでも光電子増倍管は使われているわけ。

カミオカンデ自体、ニュートリノ−電子増倍管とみなすことが
できるだろう。


203 : ご冗談でしょう?名無しさん :02/02/24 18:03 ID:???
>>202
光電子増倍管って、光電効果で光を電子に変えるんだっけ?

204 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/24 18:06 ID:???
>>202
何をもって「ニュートリノを観測した」と言明
しているのか尋ねるのは普通だと思うけど。

205 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/24 21:49 ID:???
>>204
じゃ、なぜニュートリノに関しては誰も尋ねないの?
ニュートリノが見つかったと話題になったとき、誰か質問したかい?

ニュートリノがどうやって同定されたと思っているのかね?
ノイズの中から、ニュートリノの信号を有意な信号として拾い出すために
理論的考察が不要とでも思っているのかな?
ニュートリノ検出と単一光子の検出は、難易度は違っても同様のことだと
言うことに気がついていないんじゃないのか?

206 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/24 21:55 ID:???
>>204は素粒子が何をもって発見されたかをここで質問して
簡単な答えが返ってくるなんて思っているのかね?
まったくオメデタイねぇ。

要するに、実験結果がどのようにして解析され、結論づけられて
いるか何も知らないわけだ。
ミクロな世界の実験結果が、古典物理と同じ様なイメージで認識
可能なんて勘違いしているんだろうね。

207 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/24 22:07 ID:???
「何かを言明」するためにどういう実験をし、何を確認すればよいか?
ということに一般的答えはない。
それは実験家の腕の見せ所で、頭の使い所。
方法は唯一というものではないし、手法には優劣もある。
複数の独立した手法により、複数の独立した機関で、同じ結論が得られれば、
その結果は信用できるものとなる。

それが信用できないと疑うのなら、自分で論文を集めて自分で分析しなさい。

208 :増岡伊太郎:02/02/24 22:19 ID:gWniY7ty
何でキレているのかさっぱりわからん。
光子の1粒子状態というのが観測可能かと尋ねただけなのに。

理論的枠組みが無ければ、何も解釈できないのは、
あたりまえではないのか?

観測機器の側だけで、単光子を確認できるのですか?

と、言えば良かったかな...


209 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/24 23:25 ID:???
ほんとに、自分が何を聞いてるのかわかんないの?

210 : :02/02/25 00:10 ID:S19IMTMR
>>202
>>203 の 光電子増倍管と光電効果については、
なにかコメントないの?(笑


211 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 00:17 ID:???
>光子の1粒子状態というのが観測可能かと尋ねただけなのに。

可能だと答えたろうが。フォトンカウンティングは一般的な手法。
それ以上のことは*自分で*調べなさい。
そういうことを聞くヤツに限って、答えても答えても納得しない。
納得する答えを得たいのなら、自分で考えるしかないんだよ。

212 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 00:19 ID:???
>>203=>>210
一次過程としては、その通りだが、何がおかしいんだ?
お前の頭か?

213 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 00:25 ID:???
>>208
マスかき野郎。あんたは、
>>189
で一光子は観測可能か
と聞いた。
>>192
で可能な方法を書いた。

それ以上のことは何も聞いてないとシラを切る気か?

>>194は一体なんだ?
こんな技術的な話を答えてもらおうなんて甘いと思わないのか?

214 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 00:29 ID:???
そんな技術的な話を聞いて何になる?
あんたのくだらない関心にはついていけない。
ついていけなかったら、単一光子検出法などないと思うのか?

215 :   :02/02/25 00:47 ID:/VO/pzD+
>>212
光電効果で、単一光子を検出したことになるのか?

216 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 02:46 ID:???
>>215
また振り出しに戻るような質問するぅ〜

217 :地方の学生:02/02/25 05:27 ID:???
んんーー(笑
なんか、書き込み見ていると、書いている人、
「北大とか東北大とか京大とか早稲田の人かなぁ・・・」と思わせるような部分が
チラホラかいま見えるんですが(笑
(というか先生じゃないんかなぁと思う書き込みも(苦笑))
2チャンネルだから、真面目に書いてないのかな?
物理描像に迫る議論してるんだから、もっと方程式並べてくれた方が
読んでて参考にさせていただけるのですが・・・・
>ミラーとか
みなさんは、理学部物理系の方ですか?
私は工学系なので、あまり見ない単語もチラホラしてドキドキするんですが
やっぱ、理学部は日夜、方程式を解いて物理解釈をするところなのでしょうか?
工学系は時たま方程式解かずにフィーリングで済ませる癖があるので
これはいかんいかんと、シュレディンガー方程式とか引っ張り出して
たまに、ウンウン唸ってみたりするのですが(笑

218 :地方の学生:02/02/25 05:46 ID:???
光の粒子性はともかくとして、
私は最近、電磁波の「連続」性ってなんだろう?と不思議に感じてます
古典的には、
F=eE(t)=ma (mは電子質量)
なんだから、電子は電場の加速度で加速する。
まぁこれは電磁の場が連続だから
(まぁ多少不連続でも、電子の等速運動があるから加速するんですが)
微分方程式で解析解がでる結果が得られる、ふむふむ
しかし、もし仮に電磁場が量子化していると、
電磁の場はどのような像描になるの? と首をひねります
「光子」というのが、玉であるとか波動性を持った粒子であるとか考え始めると
古典的、電界の電子の加速運動をどういう風に
光の放射されている場で説明出来るのかさっぱり分からなくなります
仮にレイである直線の場であったなら、1Jの555[nm]の光子は
逆算したらだいたい10^18乗ぐらい「玉」があるらしいという事になりました
「光子、10^18子個か・・・・うーーん、大きいねェ・・・
 1個1個の光子運動を直線方程式で解こうと思ったら、現代スパコンでも出来ないのね」
と一人で笑っていたんですが
「ハテ?10^18乗? 『連続』場で考えたら少なすぎるがな・・・(−−;」
ちょっと違う研究で積分を勉強せにゃならんかった都合で
リーマン積分とルベーグ積分の違いがどーのこーのという本を読んでいたんですが
『「連続」はアレフワンの無限大が必要です、アレフゼロ程度の無限大では
 積分しても結果が0になると大雑把には言えますね』
何ィ!?
じっと考えるとそうなんですよね。直線方程式の『方向』というのは
確率的にはアレフワンの方向可能性がある
そして光子直線方程式が電子直線方程式に接点を持つ時にだけ
電子が光子に励起されるとか、電子が電界の加速を得るとか考えると
「10^18乗程度の濃度で電子が光子に当るのか?(−−;」
という素朴な疑問が・・・・

219 :地方の学生:02/02/25 06:13 ID:???
F=eE(x,y,z,t) (よく考えたら場もいれにゃいかんがな(苦笑))
は『連続』な電場の空間を前提にしている書き方ですよね?
しかし、「玉」か直線方程式の放射みたいな場を考えてしまうと
アレフワンの濃度もない不連続な空間の場があって、
そこを電子がうようよするという事になると思います
「電子が電場から加速度を得るというのは、
 光子のモデルで考えると何なんだ?(−−;」
と、最近本当に基本的な話でコケテ転がっています
(こういう時、工学系の超奥義『考えなかった事にしよう』を発動させても良いですが(笑 )
直線方程式と直線方程式が接点を持つ確率の低さを回避するには
直線が実際には線や点ではなく、ある程度の断面積か体積をもって
その微小な空間だけ「連続」であるならば、
なんとか空間を埋める事はできるような気がします
しかし、それだと波長を考えると光子という半径rの円筒形のλの長さを持つ棒
見たいなモノがアイコナール方程式が定数の空間だけ直線に飛んで
そんでもって、同じ様な円筒形の棒みたいな電子に「ほんのちょっと」だけ
接触したその時に、何故か電子が元気になって波動量を増やして
その瞬間に逆に光子の円筒形棒がその円筒形の全ての連続場が「無くなってしまう」
という絵的に考えると珍な現象になるような気がします
励起現象が(電場の加速はこんな棒でもそこそこ行けそうな感じはするんですが)
何せ、ベクトルポテンシャルの量子化関数
A(r,t)=ΣAπ[a(t)×exp(-ikr)+a(t)*×exp(ikr)] (*は共役複素)
の基底関数であるa(t)の取り方は別に1次元に潰れた線でも
3次元に体積を持つ棒でも、特に指定されていないので
どのような解釈もできてしまうので・・・・・・・・
逆に、半導体なんかで考えるバンドギャップからの光子放出と
古典電磁気の場の理論を量子化されたベクトルポテンシャルで考えると
さっぱりわけわからなくなって、頭が毎日ウニになります
何か、スッキリ納得できるこのような話の物理的なモデルは無いものでしょうか?

220 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 09:45 ID:???
1光子と1電子の相互作用も断面積あります。

221 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 13:33 ID:???
>>215
光が強いうちは、フォトマルの出力はDC。
弱くなってくると、パルス的な光電子が観測されるようになる。
このパルス的光電子の統計的性質(高次相関を含む)は、光を量子化した
理論と一致する。
光電効果で見える現象の中には、光の粒子性を見ているものもある。

高次相関をみないようなフォトンカウンティング実験は、波動でも説明
可能かもしれぬが、高次相関を見るフォトンカウンティングは粒子性を
見ている。
フォトマルだけでは粒子性は言えぬが、フォトマルと組み合わせた別の
実験結果は波動では説明不可能。

222 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 13:35 ID:???
>>215
光電子増倍管を使ったカミオカンデでニュートリノを観測したことになるのか?

223 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 13:41 ID:???
光の量子論の全体像の理解が必要だね。
光子で説明可能ということは言える。
しかし、光子は絶対必要か?ということを理解するためには、光の量子論の
高度な部分の理解が必要。
疑問を解消したいなら、質問者自身がレベルアップしねければ一生無理。
その気がないやつは知らぬまましねばよろしい。

224 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 13:44 ID:???
漏れもカミオカンデで発見されたものが本当にニュートリノがどうかなんて、
一生知らずにしにます。
自分の分をわきまえろ。楽して何でも理解できるなんてありえない。

225 :RE:222:02/02/25 15:26 ID:w4ygFI4n
'>>215' を消し忘れているよ。 >>221=223


226 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 15:56 ID:???
>>225
単一光子を観測したかどうかっていうのは、ニュートリノを観測したか
どうかって言う問いに等しいことだ。
素粒子を観測したかどうかっていうのは、パラメーターを変えたり、
様々な実験結果から判断しているだけだ。
その中で、光子やニュートリノでないと説明が付かない事象がある
場合に、それらを主張するだけ。

主張できるのは、それでしか説明が困難な事象が有る場合に限る。


227 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 16:29 ID:???
>>218 付近
「光子直線方程式」ってなんじゃ?単に直線の方程式か?
まさか光子の通り道が直線だなんて思ってるんじゃあ、、、
分かりたければ量子論をまじめに勉強しましょう。
経路積分なんてやるのもいいかもよ。


228 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 17:05 ID:???
>>222
知らんし、興味ない(笑。

229 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 17:33 ID:???
>>228
単一光子の観測の話も、似たようなものだと思ってあきらめれば?

フォトンカウンティングというのは、光子の数を数えるものではなく、
光子があったかなかったか、検出されたかされなかったか、2つの
答えしかえられない。
この検出器と、外部的な実験系の組合せで、波動モデルでは記述できない
現象を観測できるわけ。

230 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 20:42 ID:???
>>229
あきらめるもなにも、俺はもとからどうでもいい(笑。
ちょっと立ち寄っただけ。

ただ、そこまで断言する割には、結局なんの説明もできないんじゃなぁ。
はじめから断言しなけりゃいいのに(笑

ニュートリノも考えるか、さもなくば光子についてもあきらめるか、
凄い論理展開だな(笑。話を拡散させて、議論を壊したいわけね(笑。

231 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 22:40 ID:???
>>230
物理を理解するためには、それなりの教育を受け、勉強しなきゃね。
それなしにできるなんて思っているとしたら、バカだと思うぜ。
学問ってそういうもんだろ?全く情けないねぇ。

232 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 22:42 ID:???
>>230
まぁ、お馬鹿さんは身の程を考えてしっぽを巻いて逃げときゃいいんだよ。
ファイトがあるなら、自分で勉強することだ。
自分で考えることを逃げるような弱虫にはむりだろうがな。

233 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/25 22:51 ID:???
偉そうなこと言う割には、結局なんの説明も理解できないんじゃなぁ。
初めからカキコしなけりゃいいのに(藁

234 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 00:49 ID:???
熱心だね(藁。ここの荒しは。

235 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 08:48 ID:???
>>234が荒らしか?

236 :増岡伊太郎:02/02/26 10:54 ID:6BtDLcRa
再び、何でキレているのか、さっぱりわからん(笑い)。

電磁ポテンシャルを量子化して、Fock空間を作れば
(不定計量になるけれど)、1粒子状態というのが、
できるだろう。俺は、実験の事は全然分からんから、
それが、実際に検出可能か、と聞いているのだよ。

それでキレていたんじゃ、議論にも何もならんだろう。
それとも、ここは、自分の知識をひけらかす所か?


237 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 11:46 ID:???
>>236
だから、フォトンカウンティングは検出手段になっていると結論して
いる。
それが単一光子を検出しているかはどうかは、別の実験で確認されて
いると言っているだろうが?

自分の頭の悪さをひけらかして楽しいか?
実験のことをわからぬなんてやつが、物理を理解しようと言うのが
そもそも大間違いだと言うことに気がつかぬか?


238 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 11:48 ID:???
物理とは実験結果を説明する物。
実験のことなど関係なく物理が成り立つか?

お前は数学の世界で遊んでいる、エセ物理屋か?

239 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 12:39 ID:5Uo7s1zT
>>236
「キレている」人は、相手を納得させうる説明はしない方針のようです。
議論すべき相手ではないと思いますヨ。


240 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 12:40 ID:???
>>239
じゃ、あなた説明してあげれば?

241 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 12:55 ID:8EuLLvCW
>>240
即レスどうも。
しかし、禿しく筋違い。。。


242 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 14:42 ID:???
>>241
教科書にしても、レビューにしても、量子力学を修得した人を相手に
何ページもの紙面が必要なことを、キミは数行で説明すべきです。

私は、anti-bunchingを半透過ミラーで光が分割されない場合がある
という事例で説明しました。
事例はもっとありますが、それを理解するのにはもっと多くの予備
知識が必要。

予備知識の乏しい小学生に量子力学を理解させられると思うのなら、
やってごらんなさい。

要するに、君たちのオツムの程度では難しすぎる質問をしていると
いうことだよ。

243 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 14:43 ID:???
素粒子論を知らぬものが、M理論を知りたいなどと言っているような
ものだ。
全く無謀な考えだ。

244 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 15:16 ID:???
増岡伊太郎
この薄痴をどうにかしてくれ。

245 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 15:19 ID:???
実験のことなど興味ないヤツが、どうして単一光子の確認実験に
こだわって技術的なことまで質問するのか皆目わからん。
んなこと回答しても、興味ないヤツに理解できるのか?


246 :増岡伊太郎:02/02/26 21:37 ID:gfgXmaG4
>お前は数学の世界で遊んでいる、エセ物理屋か?

これは手厳しい(笑い)。ある意味では、図星なのだが...

>だから、フォトンカウンティングは検出手段になっていると結論して
>いる。
>それが単一光子を検出しているかはどうかは、別の実験で確認されて
>いると言っているだろうが?

「フォトンカウンティング」というのは、
Time-Correlated Single-Photon Counting のこと?

また、「別の実験」とは、

>私は、anti-bunchingを半透過ミラーで光が分割されない場合がある
>という事例で説明しました。

かな? この話は、単一光子の入力を仮定していなかったっけ?

俺の話は、非常に単純だったのだよ。つまり、たとえば、
入射光の強度を絞ったとき、光電子倍増管のパルスが本当に1光子
に対応しているかを、確認する方法があるかどうか知りたかっただけ。

それがないのであれば、他に光子の1粒子状態というのを検出する
方法があれば、知りたいと言うこと。

>>245
実験に興味が無いどころか、とても興味があるのだけれど、実験に
参加できないので、こうして、2ちゃんにきているのだよ。

247 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/26 23:14 ID:???
>かな? この話は、単一光子の入力を仮定していなかったっけ?

あのねぇ、理論の話じゃないんだよ。頭悪いなぁ。
仮定するのは、理論でしょ。実験には仮定もクソもないの。
あるのは、事実だけ。
ビームスプリッターによって光が分割されないように見える現象が
あるわけ。
波動を仮定すると、これは説明のつけようがないわけ。

>入射光の強度を絞ったとき、光電子倍増管のパルスが本当に1光子
>に対応しているかを、確認する方法があるかどうか知りたかっただけ。

例えば一秒間にhν程度のエネルギーフラックスしかないようにすれば、
光電子増倍管の出力は1カウント毎秒以下になる(ノイズがなければ)。
観測結果は、光を量子化した理論と合致はする。
しかし、入力光が古典光であるかぎりは、観測結果だけから粒子性が
説明に不可欠とは言えないだろう。
光子の粒子性が説明に必要なのは、入力光が非古典光の場合に限るだろう。

光電子増倍管の出力は、光の粒子性で説明可能だが、それが不可欠とは
言えない。
anti-bunchingなどの光の非古典的性質の場合には、それが必要不可欠となる。

光電子増倍管+高次光子相関の実験が光の粒子性の証明には必要。
単に古典光を弱めて光電子増倍管に入射して、出力パルスを見ているだけでは、
粒子性で説明は付いても波動で説明が付かないということにはならないはず。

248 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/27 00:27 ID:???
単一光子レベルのヤングの干渉実験があったが、光子は写真甲板上
に点状に感光し、多数集まると干渉縞が形成される。
この実験は、光子の粒子性が必須かどうかはわからぬが、直観的には
光子の存在を示しているとは思わないか?
波動だったら、濃淡が徐々にはっきりしてくるような時間変化が見える
とは思わないか?

249 :増岡伊太郎:02/02/27 20:21 ID:2OiM5WoU
ご丁寧にどうも。

>あのねぇ、理論の話じゃないんだよ。頭悪いなぁ。
>仮定するのは、理論でしょ。実験には仮定もクソもないの。
>あるのは、事実だけ。

>ビームスプリッターによって光が分割されないように見える現象が
>あるわけ。
>波動を仮定すると、これは説明のつけようがないわけ。

理論的枠組みがないと、実験結果を解釈できないだろう。
上の2つは、矛盾してないか?

>例えば一秒間にhν程度のエネルギーフラックスしかないようにすれば、
>光電子増倍管の出力は1カウント毎秒以下になる(ノイズがなければ)。

「古典的」には、了解。
「hν程度のエネルギーフラックス」でも、短時間に2個の
光子が来る確率は0ではないのでは?

無知をさらけ出すようで申し訳ないが、
「古典光」と「非古典光」の違いがわからん。
暇なときで良いので、教えてもらえれば、ありがたい。

>>248
俺も、この実験が念頭にあったのだが、この場合、
単一光子であることの確認が、どうなるんだろう?
と言う、問題意識だったのよ。

このスレッドも、そろそろ煮詰まってきたかな。

いずれにしても、ありがとう。

250 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/27 22:04 ID:???
>ビームスプリッターによって光が分割されないように見える現象が
>あるわけ。

これは実験的事実なんだよ。
ある種の光をビームスプリッターに入れて、2つのポート出力から
同時に光が出てくることはない。
これが事実だと言うことを認めなさい。

その次に、これをどう波動で説明するのか考えなさい。

251 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/27 22:08 ID:???
あとは自分で勉強してください。

現在了解されているのは、古典光を使った実験は粒子性の確証とは
なりえない。非古典的性質を持つ光の実験結果に、波動で説明できない
現象が存在するということです。
そして、非古典性を検出するためには、光の統計的性質あるいは量子
雑音の特性を見るような実験でなければなりませぬ。

252 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/27 22:10 ID:???
>>248

この場合、「感光」という物質との相互作用が、どのようなものかが
問題になってくるのかもね。光電効果が波動で説明できるのなら、

「感光」っていうのはどういう現象なんだろう?不勉強ですまん。

253 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/27 22:17 ID:???
感光は単なる化学反応ですよ。上流の物理現象とは無関係。

254 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/27 22:37 ID:???
波動は非局所的です。
粒子は局所的です。

感光材料は分布しています。
波動(場)のどの部分とも局所的に相互作用しており、どの部分も感光する
チャンスがあります。
多数回の感光を見ると、波動性が見えます。
個別検出事象は局所的に起こり、粒子性が見えます。

255 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/27 22:45 ID:???
量子ジャンプにせよ、フォトンカウンティングにせよ、感光フィルム
上の点状の感光にせよ、起こっている事象はどこかに不連続が存在
しています。
このような不連続性を、粒子性と捉えることは自然なことです。
しかし、理論的にはこれらを粒子性の発現と証明することはできません。
粒子性の発現と確証を持って言えるような事象は多くはない。
しかし、それは存在しています。どのような現象に第二量子化が必須で
あるといえるか?という問題は、現代物理のトピックの一つだと思いますよ。

256 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/28 13:08 ID:???
物体を半分に切り続けるというスレがあるが、ビームスプリッター(ハーフ
ミラー)で光を半分に分割していくと、しまいには分割されなくなる
というのが、ビームスプリッターを用いたanti-bunchingの話だ。

これは、波動性では説明が付かない。

257 :増岡伊太郎:02/02/28 18:39 ID:h3Ryd6Kr
ビームスプリッターですね。了解。
あとで、調べてみましょう。

258 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/03/01 00:09 ID:P7iYcB1n
半透過のビームスプリッターは、振幅を1/2に分割して2つのポートに分配する。
波動であれば振幅は連続量で、無限に分割できる。
しかし、実際は無限には分割できない。
ある程度弱くなると、分割が非連続に起きるようになる。
しまいには、全く分割できなくなる。

これは、物体を半分に切り続けるとそれ以上分割不可能な素粒子に到達する
という話と同じこと。

259 :地方の学生:02/03/02 16:45 ID:???
やっぱみんなプロか・・・(笑
まぁ、プロじゃないと来ないよね、物理板(苦笑
とっても勉強になりやすデス(感謝
所で、光電子倍増管って名前は聞いた事あるんですけど
実物ってどんなモンか知らないんですよね・・・・
hνなんて、滅茶苦茶低いエネルギーを
熱雑音とかの雑音とかをクリアにして単一で測定する事なんて
できるんですか?
ある程度の個数のnhvのエネルギーの塊を測定するならともかく
「1つ」なんてものを測定できるのか、不思議でした
そんな事ぐらい勉強しろって言われるなら、
できるなら、光電子倍増管についての参考資料なんか教えていただける
とってもありがたいんですが・・・・・(^^;

260 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/03/06 21:46 ID:???
浜松フォトニクスのサイトでも逝って下さい。

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