素粒子の不可思議な振る舞い( トンネル効果 )について

画像



トンネル効果

イメージ図





江崎玲於奈博士がトンネル効果による半導体を発見しています。コンピューターの心臓部であるIC.LSIの元祖となる物質です。この業績によりノーベル物理学賞を貰っています。

古典的には乗り越えることができないポテンシャル(エネルギー)の障壁を、量子効果により乗り越える現象を言います。時間とエネルギーとの不確定性原理により、高い山に登らずに透過する事を言います。量子力学の世界においては、トンネルを通って壁をすり抜ける事で、これがトンネル効果です。粒子であれば出来ませんが、波動としての性質で山の向こう側へ回折によって届きます。そしてこの山を乗り越えるのは何%と言う確率で表わされる。

この世は137億年前に '' 無 '' の真空の揺らぎのトンネル効果により大きさは 10^-33cm (10のマイナス33乗cm) から膨張( ビックバン )により誕生した。これが現在の天文物理学会の学説と成っています。無から有になると言う、空即是色の真言(マントラ)と同じです。

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この記事へのコメント

華の熟年
2014年04月28日 12:20
araraさん 気持玉 有難うございます。

理数系の話ばかりで申し訳けありません。ブログのテーマに関係しますので説明しています。
華の熟年
2014年04月28日 12:57
量子論のトンネル効果については、イメージ図を添付しましたので理解し易いと思います。ブログの基本テーマに関係しますので、イントロ( 前段階 )を付けてあり、最後の1行をお話しする為に書きました。

般若心経の経典に書かれている '' 空 '' の思想と科学(量子論)との関係性(類似性)を約25年ほど前から色々な角度で考察しています。真空の空間で粒子と反粒子がエネルギーを媒介して絶えず生成消滅している事( 色即是空・空即是色 )も同じです。密教や禅宗の経典で、この世の有り様を詳しく解説しています。非常に難解ですが、量子論と良く一致します。

最先端科学は、東洋哲学の思想に近づいている様に感じるのも興味深いです。2,000年以上前に瞑想と修行により到達した結論が経典であり、科学が今実証しようとしています。
2014年05月01日 17:20
宇宙の終焉は「色即是空」となるでしょうか。宇宙は加速度的に膨張ししていることが証明されたところでもありますし、その宇宙を点にまで収束させるには工夫(しかけ)が必要となります。また、真空といっても電子と陽電子が詰まっている世界ですから、無と真空の関係は微妙です。人間が神の存在について信念が持てずに揺れ動いている姿にも似ているのかもしれません。たとえば、真空は無神論、電子充満空間は有神論となるでしょうか。
華の熟年
2014年05月01日 20:09
畑啓之さん こんにちは。

ポール・ディラックは1928年にディラック方程式を基礎方程式とする相対論的量子力学から見い出して、反物質(陽電子)を予言しましたね。1932年にデヴィッド・アンダーソンによる陽電子の発見により、存在する事が証明されています。

最近ネットで調べるとディラックの海の概念は既に見直しが行われています。リチャード・P・ファインマンにより拡張と解釈の見直しが図られ、相対論的な場の量子論を考慮すれば、真空での負エネルギーの電子の海(ディラックの海→空孔理論)を考えなくとも、電子と陽電子を対称に扱うことが出来る様になっています。エネルギー量を大きくすれば更に大きい素粒子も生成消滅するので、与えるエネルギー次第で、色々な粒子と反粒子がペアで存在するとの事です。

最近はダークマターと言う見えない物質の発見に理論・観測・実験等の主流が移って来ている様です。重力だけに反応する見えない物質で、通常の物質4.6%、ダークマターは23.3%ありこの宇宙の物質合計より、5倍の質量があります。私達の住んでいる時間も含めた4次元の時空にどの様に漂っているかは不明です。

真空の空間には、エネルギーが充満している事が判明しつつあり、異次元から重力のみ影響を及ぼしていると言う理論が提唱されており、異次元空間内を運動している粒子は、現在の人間の科学技術では全く測定不可能です。ただ、間接的に測定する方法があり、観測実験を世界各地で進められています。☆☆ 余剰次元の発見です ☆☆

大きい宇宙、小さい素粒子、の話は繋がっている様に感じます。そして、人間と神仏の関係も同様に、全ての森羅万象が繋がっている様に思います。
2014年05月01日 22:18
何事も奥深く、これで全てなどと思うのは、人間のおごりそのものですね。完全を求め完全を知ったと思った瞬間、完全から遠のいてしまうのが人間かもしれません。自然は奥深く人の英知をもって測り知ることができない。畏敬の念を忘れてはいけませんね。
華の熟年
2014年05月01日 22:38
おっしゃる通り、何かを発見すれば新たな疑問や課題が次々と出て来ます。この世の森羅万象は奥深くて人知の及ばない遥か彼方にある様に思います。

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