[過去ログ]
現代数学の系譜11 ガロア理論を読む25 [無断転載禁止]©2ch.net (716レス)
現代数学の系譜11 ガロア理論を読む25 [無断転載禁止]©2ch.net http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1477804000/
上
下
前次
1-
新
通常表示
512バイト分割
レス栞
抽出解除
レス栞
このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています。
次スレ検索
歴削→次スレ
栞削→次スレ
過去ログメニュー
533: 現代数学の系譜11 ガロア理論を読む [sage] 2016/11/27(日) 09:41:00.55 ID:dKz7cXDk >>530 > 波動関数がどうして無限次元複素ヒルベルト空間内のベクトルなのかを説明しないのかって?それは本文中できっちりやるつもりだ。 全然きっちりしていると見えないが、まあコピペしておこう http://eman-physics.net/quantum/schrodinger.html EMANの物理学・量子力学・シュレーディンガー方程式 (抜粋) ド・ブロイ波と古典力学を直接結びつけた賢い方法とは・・・。 動機「ド・ブロイ波の形が知りたい」 ド・ブロイ波の存在が実験で確かめられるようになると、単なる面白いアイデアだと笑ってはいられなくなる。それは一体どんな形をした波なのだろうという事を真剣に考えざるを得ない。ある運動量を持つ物質のド・ブロイ波の波長はいくつだろうか、とか、あるエネルギーの時は周波数がいくつだというくらいの単純な計算では満足していられない。一体どんな条件の波が存在してどのように伝わっていくのだろうか? 歴史的にはド・ブロイ波の存在が実験で確かめられる以前にシュレーディンガーの方程式が発表されている。やはり世の名声を勝ち得るためには時代を先取りしないとダメだということか。 シュレーディンガーの賢い方法 シュレーディンガーは、裏技とも言える賢いやり方で新しい方程式を作ってしまった。これからその方法を説明しよう。「そんなのありかよー!」と思うかもしれないような方法だ。 そう言えば、微分しても形の変わらない関数があった。それは「指数関数」である。もしcos 関数の代わりに指数関数を使えたら・・・。ここで数学のトリックを使う。オイラーの公式という大変便利な公式があるのだ。 それは、e^ix = cosx + isinx というもので、複素関数論を学べばすぐに出て来る公式である。 このことを利用して古典力学の関係式 E=p^2/2m+V に当てはめてみよう。p2を取り出すにはψをxで 2 回微分して?ih~ を 2 回かけてやればいい。そのようにして出来たのが「シュレーディンガー方程式」である。 つづく http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1477804000/533
535: 現代数学の系譜11 ガロア理論を読む [sage] 2016/11/27(日) 09:42:51.51 ID:dKz7cXDk >>533 つづき ih~∂ψ/∂t = ?(h~^2/2m)(∂^2ψ/∂x^2)+Vψ これは、「古典力学の関係を満たす運動量とエネルギーの組を同時に取り出すことの出来る波動関数ψはどのような形のものか」という意味の方程式である。 これは微分方程式になっているので、あとは「微分方程式の解き方」とかいう種類の参考書を読めば解を求める方法が解説されていることであろう。また量子力学の教科書もこれを解く部分には十分な解説がしてあるのでわざわざここで解説するまでもないだろう。 本当にこんな小細工でうまく行くのか? こんなパズルみたいな方法で果たしてうまく行くのか、と思われるかもしれない。実際この方程式が発表された当時もこの数学的意味をめぐって議論がされた。 そして難解ではあったが当時すでに支持を得ていたハイゼンベルクの行列形式と数学的に同等であることが証明されると、シュレーディンガー流の方が直観的に理解しやすくて使いやすいというので多くの人が安心してこの方法を受け入れるようになった。 実数の波動関数に虚数を取り入れて指数関数を導入した部分を少し怪しく思うかもしれないので、ここで確認をしておくことにしよう。 このように虚数部分は、実数の三角関数に微分計算をしたときと結果が同じになるように助けてくれているのである。波動関数の実数部分だけを見ていれば計算結果は実数だけで計算した時と同じなのである。 三角関数の代わりにわざわざ虚数を導入してまで指数関数を用いるのは、微分しても関数の形が変わらないので微分方程式が非常に楽に解けるというメリットのためであると言えるだろう。 ここまで見る限りでは、波動関数に虚数が出てくるのは何か理解できない深い意味があると考えるより、単に数学を使った計算テクニックの結果だと考える方がいいように思える。 しかし、私が言う事を疑ってかかることをお勧めする。 つづく http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1477804000/535
メモ帳
(0/65535文字)
上
下
前次
1-
新
書
関
写
板
覧
索
設
栞
歴
スレ情報
赤レス抽出
画像レス抽出
歴の未読スレ
AAサムネイル
Google検索
Wikipedia
ぬこの手
ぬこTOP
0.030s