ややこしいゼロ点エネルギーとその意味

物理化学

ゼロ点エネルギーは量子力学において重要な概念。

名前がややこしいから誤解しがちだし、量子力学特考え方が必要。

ゼロ点エネルギーとは?

定義としては、量子力学的粒子が

完全に静止している状態でもつエネルギーのこと

こう書かれてる。

名前からエネルギーがゼロの状態をイメージするかもだけど、

ゼロ点エネルギーはエネルギーが一番低い状態(基底状態)を表してるんだ。

静止してるのにエネルギーを持つ?

今まで高校で物理をやってきた人は、ここで疑問が浮かぶ。

エネルギーは運動や相互作用から生じるものじゃないの?静止してる状態で、エネルギーが生じるのは矛盾な気がする。

ここで重要になるのは量子力学における不確定性原理!

不確定性原理では、位置が確定すると運動量が不確定になるっていう原理だった。

つまり、完全に静止している状態とは、位置は確定したけど、運動量は不確定、あくまでほぼゼロに近い状態、ゼロにはならないんだ。

ほんとわずかに動いてるイメージ。

ややこしいね、直感的には理解しにくいけど、ちょっとずつでも量子力学に慣れよう。

言いたいことはわかる俺も定義に最初からそう書けやって思うわ


大学で化学を専攻している学生です。広ーく大学化学を学んでるので、基礎的なことを広ーく発信しようと思います。応用は無理です、、、よろしくお願いします!

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