実はド・ブロイ波は高校物理で知った。半世紀前だ。ド・ブロイ波は1923年頃の提案だから100年ぐらい昔だ。光陰矢の如しだ。
しかしワタクシは分からない。λ = h/p = h/(m v) という関係式はある。それによって波長は計算できる。電子ビームを金属に当てて散乱・反射を観測すると干渉縞が生ずる。X線で生ずるのと同じだ。波長をX線と同じにすると干渉縞の間隔は同じになる。つまり、電子の波としての性質の検証だ。デビッソン・ガーマーの実験、さらにはG.P.トムソンの実験で電子の波動性は検証された。ド・ブロイ波が解明されていく・・・ という簡単な話でもない。
X線は電磁波だ。電場・磁場が直交している。振動が伝わる。波として考えて干渉縞の説明ができる。電磁場は電場の振動面、磁場の振動面があり振動数が明らかであり振幅も分かる。
では、X線と同じ波長にした電子ビームでX線の場合と同じような干渉縞が生ずるということは、ド・ブロイ波はひょっとこして平面波か? では振動面はどうあるのだ? 振幅はどうなのだ?
てな感じでワケワカメ。とりあえず手持ちの本「現代物理学の基礎」好学社 に解説が少しあったので見た。そして、なんということに。次のような計算をしている。細かいことはさておいて。
量子のエネルギー E = hνが電子の相対論的エネルギー mc^2に等しいとおく。
hν = m・c^2 これより振動数 ν = m・c^2/h とな。いいのか、これで。これだと振動数は定数なのですぜ。ド・ブロイ波の波長は λ = h/p = h/(m v) であり速度 vに依存するのだが振動数は一定値なのだぜ。。。。 ほんまでっか!! わたくし わけわからん、プギャー!!
その本ではド・ブロイ波の速度が常に光速より大きい事を示した後に、位相速度・群速度等の解説に移り、群速度は電子の速度 v に等しい事を導くのである。
で、ワタクシはド・ブロイ波の振動数が定数になることに魚である。ギョッ!! なんちゅーて。
では、ド・ブロイ波は平面波である・・・という事はどのようにして導かれるのか? さらに振幅はどうなのよ。
というわけでド・ブロイの講演集を読むことにした。
「物質と光」ド・ブロイ 河野与一 訳 岩波書店 昭和47年初版 どーーや!!
公園は近所にある。講演は1930年代、1920年代末あたり。ド・ブロイの物質波の理論はド・ブロイが博士論文を書いたものであり、つまり大学院の博士課程の学生が書いた論文が博士号授与になったばかりでなくノーベル賞受賞にもなったという稀有な例なのである。
この本での講演の内容は物理哲学にも及ぶ。考えてみれば屁理屈の究極を思考する哲学屋は物理と共通する。
ワタクシは屁理屈の究極が哲学であり、また物理理論であると捉えている。哲学は人文科学に属するんだっけな。国内では文系、理系という分け方をする。哲学は文系に入る。間違っている。哲学は理系であるべきだ。まー人生とは・・・・なんて考える哲学と物理哲学とは区別があるのかもしれないがね。
てなわけで物理学者も哲学を学ぶべきである。昔のアインシュタイン、ボーア等はそうだった。マッハ哲学に影響を受け、さらには実証派、実在派など、その後に実在論者とか実証論者とかの話でどーたらこーたらだ。
科学の入門書でも科学哲学の入門レベルに触れるべきである。どーーーや。知らんけど。
ワタクシらは単に結果を知るってことで満足すべきではない。その背後には哲学がある。ワタクシらは先人が築いてきた大きな成果の上で上澄みだけをすくい取るような姿勢で結果だけ知って満足・・・すべきではない。その土壌、背景、そういうものを意識してこそ人類を理解できるのである。 どーや。 知らんけど。
浅学非才!! 不勉強が身にしみる今日のワタクシをいつの日か超えたいものである。どーーや。知らんけど。
能書き書いてないで とっとと 上の本をよんだら どーーーよ。(´・ω・`)
そだねえ。
