物 理 学 史
古典物理学 宇宙から原子レベルの法則 決定論 ・ 決定解釈
1687年 ニュートン力学 イギリス の アイザック ・ ニュートン 発表
万有引力 / 重力 の 法則 自然界 に 存在 する 基本的 な 力 を 解明
質量 を 持つ 物質 や エネルギー の 間 に 働く 作用 / 引力 の 存在 を 示し 定式化
解析力学 ニュートン力学 を 再構築
1788年 ラグランジュ力学 フランス の ラグランジュ が 導いた 座標 の 一般化方程式
1828年 ポテンシャル論 / ポテンシャル関数 イギリス の グリーン
ラグランジュ からの ポテンシャル / 潜在性 ・ 可能性 の 理論 を 立証 し 命名
1843年 ハミルトン力学 イギリス の ハミルトン の 導いた 座標 と 運動量 の 方程式
電磁気学
1864年 マクスウェル の 方程式 イギリス の ジェームズ ・ マクスウェル 発表
電磁場 の 方程式 として 光速度 は 全観測者 に 不変 である
現代物理学 原子核内レベル の 法則 まで 踏み込む
量子力学 量子 とは 物理量 の 最小単位 確率解釈
ブランク定数 h 位置 と 運動量 で 算出 される 量子力学 の 基礎単位 6.626
確率解釈 結論 は 粒子状態 の 存在確率 を 表している
粒子 の 今 と 過去 の 重ね合わせた 状態 で 過去 が 解らない 為 現在 の 様子 しか 解らない
不確 かな モノ で 一点 の モノ から 拡がり を 持つ 場合 もある コペンハーゲン解釈 他
アルベルト ・ アインシュタイン 宇宙創成 と アインシュタイン 小史
1905年 特殊相対性理論 光速不変性の原理 光速度 の 力学
ニュートン力学 と マクスウェルの方程式 から 重力場 の 無い 慣性系 での 法則 発表
質量 や 距離 は 観測者 の 居る 慣性系 により 相対的 で 唯一 の 普遍 は 光速度 のみ である
1907年 質量 と エネルギー の 等価性原理 発表
E = mc2 E / エネルギー = m / 質量 × c / 光速度 の 二乗
質量 / 物質⇔エネルギー 質量 は 物質 又は エネルギー の 形態 を とる
特殊相対性理論 の 解 として 質量 が 消失 すれば それに 対応 する エネルギー が 放出
後 の 原子爆弾 の 理論 を 説明 する 方程式 と なっています 核分裂反応
1916年 一般相対性理論 重力場 の 力学 重力 と 加速度 を 加えた 総合理論
重力 の 正体 は 質量 を 持つ 物質 が 引き起こす 時空 の 歪み である
未 完 統一場理論 / 万物 の 理論 4つ の 基本的 な 力 全て を 満たす 法則
アインシュタイン は 一般相対性理論 の 発表後 晩年 の 30年 を 此処 に 費やし 手始め に
重力 と 電磁気力 の 統合 を 試みる ものの 現代 でも 難問 の 重力 との 統一 からの 出発 が
未完成 の 原因 とも なりましたが 現代 最 も 有力視 される 超弦理論 へと 繋がっていきます
1924年 電子 の 波動説 電子 は 粒子 で 物質波 を 伴う フランス の ブロイ 発表
1925年 波動力学 オーストリア の シュレーディンガー 発表
シュレーディンガー方程式 波動方程式 電子の運動力学
1925年 パウリ の 排他原理 スイス の パウリ が 提唱 核物理学
原子核 の 中 では 組成 / 量子状態 の 同じ 2つ の 電子 は 共存 出来ない とする
一つ の 原子 の 軌道 に 存在 する 2つ の 粒子 は 同一 の 量子数 を 持ち得ず 斥力 だけ 働き
反発 する だけで 粒子 は スピン / 自転 する 向き が 上下 2通り で 2つ の 粒子 が 存在可能
スピン角運動量 電子 等 半整数 の 回転量 の フェルミ粒子 で 適用
1926年 行列力学 / マトリックス力学 ドイツ の ハイゼンベルグ 発表
ハイゼンベルグ方程式 位置 や 運動量 を 行列 で 表現
行列 : 固定 した スカラー量 から 方向 を 持つ ベクトル量 での 表現 への 試み⇒ 座標
マトリックス : 生み出すもの
1927年 不確定性原理 ハイゼンベルグ 発表 粒子 の 位置 と 運動量 は
同時 に 計測 出来ず 組み合わされた 2つ の 物理量 は それぞれ を 厳密 に 測定 出来ない
1928年 トンネル効果 ロシア 生まれ で アメリカ の ジョージ ・ ガモフ 提唱
元来 通れない 障壁 を 時間 と エネルギー の 不確定性原理 で 透過 し 乗り越える
1947年 非局所場理論 大きさ を 持った 粒子 が 連続的 に 拡がる 微小 な 時空 の 場
場 の 量子論 として 湯川秀樹 発表
〃 くりこみ理論 朝永振一郎 発表 計算結果 が 無限大 に ならない ように
一時 エネルギー保存 が 無い 中間状態 を 想定 した 数学的手法
1965年 特異点定理 事象 の 地平面 を 説明 イギリス の ホーキング と ベンローズ
一般相対性理論 の 破綻 する 特異点 を 発表
1967年 電弱統一理論 電磁気力 と 弱い相互作用 / 核力 の 統一 電弱力
アメリカ の ワインバーグ とパキスタン の サラム が 発表
1970年 弦理論 粒子 を 0 次元 の 点 ではなく 1次元 の 線 / 弦 と 考える
超対称性理論 の 元 で 成立 した 理論 南部陽一郎 と 後藤鉄男 発表
1974年 量子重力論 一般相対性理論 と 量子力学 の 統一 ホーキング 発表
重力 を 量子 に 置き換える 方法 が 難しく ブラック・ホール では 一般相対性理論 も 破綻
ホーキング放射 / 輻射 ブラックホール の 熱力学 / 蒸発 ブラックホール は
真っ黒 では 無く その 質量 により 熱放射 / 熱 を 発し 質量 も 減少 し 粒子 が 逃げ出す
1984年 超弦理論 / 超ひも理論 弦理論 に 超対象性 を 導入 した 理論
超対称性理論 高エネルギー の 10次元時空 で 成り立つ 法則 宇宙創成
スピン角運動量 の 違う 粒子 で スピン角 だけが 違う 同じ 性質 で 対 の 素粒子 の 入れ替え
電子 等 半整数 の 回転量 の フェルミ粒子 と 整数 の 回転量 の ボース粒子
イギリス の グリーン と アメリカ の シュワルツ 発表
超大統一理論 として 可能性 の ある 理論 で 当初 懐疑的 だった ホーキング博士 も 研究中
未 完 大統一理論 電弱力 と 強い 相互作用 / 核力 の統一
未 完 超大統一理論 大統一理論 と 重力 との 統一
統一理論 の 意義 全て の 物質 が 最初 同じ 物質 から 始まった という 観念
無 から の ビッグバン で 一つ の 力 となり 色々 な 力 が 誕生 した という 理論 の 証明
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