光の波動性＆粒子性について。

質問

光の波動性＆粒子性について。

光が「光子」という粒子性を持っているのではなく、空間が「それ以上分割出来ない基本単位」という性質を持っている、と考えた方が分かり易い様な気がするのですが・・・
電車の電光掲示板をみていて、よくみれば小さなランプが面上に配列されていてランプの点滅しか出来ないのに、文字などがまるで途切れる事なくスムーズに流れていく様子が、光の粒子性と波動性みたいだな・・・と思いました。
この場合のランプが「空間の基本単位」であるとすれば、その方がイメージし易い気がします。

だから、光は基本的には波動性のみを持つものであり、この宇宙の性質として「基本空間で分割されてしまう」というシステムがある為に、粒子性を帯びているような実験結果が出てきてしまう、ではダメなんでしょうか？

回答No.2

goodknight · ベストアンサー

物理の言語はあくまで数式。実験で検証するのも数式からくる数字です。
波動性と粒子性は数式の持つ意味を一般言語に翻訳・意訳しただけです。
イメージの方を変更しても、あまり意味は無いんですね。

大学で習う理論では空間は連続空間です。プランク長さという
特徴的長さを持ちますが、空間を分割することはしませんので、
これらの理論は、あなたのイメージに合いません。

しかし、固体電子論でならう強束縛模型(URL 参照)は、
あなたのいう電光掲示板で、
電球を固体中の原子に、
点滅を電子に、
置き換えたイメージがぴったりです。
当然、電子も粒子性と波動性を有していますので、あなたの発想は、
この理論では正しいといえるでしょう。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BC%B7%E7%B5%90%E5%90%88%E8%BF%91%E4%BC%BC

お礼

回答ありがとうございます。

申し訳ない事に、仰る事が自分にとって難解であるので、何とも言えないのですが・・・

そうなんですか、連続であるという前提での話だったんですね。
色んな部分で綻びが出てきますね（汗）

自分の発想の当てはまりそうな例まで挙げて頂き、ありがとうございます。

回答No.4

noname#175206

このお考えは、場の量子論を踏まえた上でのことでしょうか（光の量子性は量子力学では扱えず、さらに複雑な場の量子論が必要です）？
　もし、そうなら新しい考え方として意味があります。もしかすると超ひも理論と同じ、ということもあり得るでしょう。これは内容をさらにお伺いしませんとなんとも言えません（この仮説の数式を出してください、ということです）。
　もし、そうでないなら、残念ながら建設的ではありません。そもそも「量子力学が理解できたと思えれば、それは量子力学が理解できていない証拠だ」と言われるほど、具体的なイメージがしにくいのが量子論（量子力学と場の量子論）です。量子論は数式自体は正しいことが現在までで分かっています。不服を言ったアインシュタインですら覆せませんでした。もちろんアインシュタインは式に対して反論したのです。
　この場合は、最低でも量子力学を理解することが必要でしょう。光子を取り扱いたいなら、場の量子論です。それらの数式が扱え、そして、それらよりより良い数式が提示できて、初めて新しい考え方の提示が可能です。そうしなければ誰も相手にしてくれません。

お礼

回答ありがとうございます。

残念ながら、量子力学はかじった程度の理解しかしておりませんので、建設的ではないものの様です。

「光が“粒子性”という、己を粒に分割する性質を持っている」のではなく「“単位空間によって区切られている非連続(?)空間”の分割によって区切られており、粒子性を持っているように振る舞う（空間に粒子性の性質を担ってもらう）」と考え、既存の数式に対応はしているけど「波動性と粒子性の混在の謎」を解決出来ないかな、と思って考えたものなので、新しい数式などはないです。

そもそも、皆さんの様な深い思索のもとに至った考えではないので、申し訳ないです。

回答No.3

雪中庵（@psytex）

超弦理論において、全ての存在性は量子性に還元される
ことが指摘されています。
「量子性」とは不確定性であり、「超弦」はその振動
（確率波動）です。
我々が「固体か波動か」と問うのも、そうした確率波動
が階層現象的に集積する中で相殺されて、現象表面的に
“物質性”が生じ、それを媒体とした“波動”が派生
しているのであり、本質的問いではありません。

お礼

回答ありがとうございます。

超ひも理論、名前だけ聞いた事があります。
何となく分かる様な分からない様な・・・

量子力学に関連する事は、難解でいっぱいです。

回答No.1

leo-ultra

光電効果はどのように説明されますか？

お礼

回答ありがとうございます。

自分としては、単位空間にある光の流れのエネルギーの１つ（量子力学でいう所の光子）が電子に流れ込み、励起された電子が原子核の束縛から解放される・・・という単純なイメージでいました。

しかし、後になって間違いに気付きました。
光子とは唯一無二な「光の単位エネルギー」ではなくて、ある振動数の光のエネルギーの最小値（hμ）を表すもので、それぞれの振動数で異なったエネルギー量の光子が存在するという事ですよね。
だから、単位空間当たりのエネルギー（１つだけの値）を光子（振動数によって複数存在）と見立てるのは、定義的に間違いだなと気付きました。
光電効果以前のところで引っかかってますね。申し訳ない。