古典力学と量子力学

質問

古典力学と量子力学との違いって何なんですか？
物質によって古典力学と量子力学を使い分けて計算するのですか？

回答No.3

apple-man · ベストアンサー

>古典力学と量子力学との違いって何なんですか？

古典力学は、原子とか電子とかいう粒子論が認められる前に
出来上がった学問で、物質内部のミクロな構造のことが考慮されて
いないんです。

　だから大雑把に言うと、電子の運動とかミクロの世界を
計算するときには量子力学を使うのですが、そのミクロの
世界の物理的効果が、目に見えるマクロの世界に出てくる
ことがあって、そういうときは目に見えるでかい（マクロ）の世界
の現象も、量子力学の考え方で計算するんです。

　実際、量子力学の発想は、目に見える光の強度を考えた
ときに出てきたんです。鉄を溶かす溶鉱炉から出て
くる光で、溶けている鉄の温度を予想しようとしたときに
古典力学の考え（光は電磁波という連続した波であるという
マックスウェル方程式の考え方）では計算できない事が分かった
ため、プランクという人が、計算式を検討したところ、光のエネルギー
が不連続、つまり量子化されていることに気づいたんです。
これは現在、「黒体輻射の問題」と言われていますが。

＞物質によって古典力学と量子力学を使い分けて計算するのですか？

　扱うエネルギー、或いは問題になるエネルギーの大きさで使い分けられて
いると思います。光子１つ分のエネルギーとか、非常に小さな
エネルギーが問題になるときは、量子力学を使うと
いう考え方でいいと思いますが、先の「黒体輻射の問題」の
ように、現象事態は目に見える大きな世界の話の場合もある
わけです。

お礼

一つ疑問があるのですが
分子動力学って分子とかを扱ってるのに
なぜ古典力学を使ってるのですか？

回答No.2

Mr_Holland

一言で言えば、古典力学は物理量を連続的に取り扱うのに対し、量子力学は離散的に扱うというところではないでしょうか。

物質の素粒子は量子力学的振る舞いをするので、厳密にはミクロからマクロまですべてのレベルで量子力学で考えなければならないのだけれど、ある一定以上の大きさになると、統計的な処理ができるようになり、便宜上連続的に捉える古典力学がよい近似として使えるようになり計算が格段に容易になるからだと思います。

お礼

統計処理ができれば古典で
できなければ量子ですね
ありがとうございました

回答No.1

Interest

古典力学（ここではニュートン力学～解析力学とします）は、人間の目に見えるマクロな世界を扱っていますが、量子力学は電子や原子核など非常に小さなミクロの世界を扱っています。

古典力学は初期状態が決まると一意に答えが求まる決定論ですが、量子力学では答えが確率論になります。
キーワード：不確定性原理、シュレーディンガーの猫

> 物質によって古典力学と量子力学を使い分けて計算するのですか？

扱うものの大きさ、ですね。

参考URL：

http://www.f5.dion.ne.jp/~mirage/hypams04/quantum_1.html

お礼

なるほど、マクロとミクロで区別ですね
わかりました
ありがとうござます