「量子力学」とは、「原子よりも小さい世界」を解明するための学問です。
「量子」の世界では、驚くことが起こります。(量子のことを知り、理解すると)
量子力学は、新たな研究分野です。
これまで科学者たちが長年かけて解明してきた法則や理論が全く通用しなくなります。
すべての物体は、小さな粒「素粒子」が集まって出来ています。
素粒子とは、「量子」のことです。
人間の体も同じです。量子が集まり人間の体という形を作っています。
もちろん、植物など自然界にあるもの、更に物質も「量子」で形が出来ています。
人間の体や生物は、さまざまな細胞が集まってできています。
人間の場合、細胞の数は30~60兆個の細胞が組み合わさって体は出来ています。
そして、その細胞を一つ一つ見ていくと、更に小さな「分子」という粒の集まりになります。
さらに、この分子を一つ一つ見ていくと、もっと小さな「原子」という粒の集まりになります。
ここまでは、義務教育で学習してきたことと思います。
物質の最小単位は「原子」であるとか。
ところが、更に小さな粒がありました。
原子の中にも、更に小さな粒があります。
原子の中心には原子核があります。これは「陽子」と「中性子」から出来ています。
そして「電子」が飛び回っています。
大きさを例えると、原子がドーム型球場だとすると、原子核(陽子と中性子)は、真ん中に置かれたビー玉くらいのサイズだそうです。
電子はもっと小さく、電子は「消えたり」「現れたり」しながら自由に飛び回っています。
これが原子の中の世界です。
さらに陽子・中性子の中に「クオーク」があります。
この「クオーク」と「電子」が物質の中で最も小さな粒です。
これを量子(素粒子)と言います。
粒の素なので「素粒子」というわけです。
厳密に言うと量子は10種類以上あるようですが、基本的に原子の中にあるのはクォークと電子とフォトンの3つです。
役割も性質もそれぞれあります。
何ページかに分けて解説します。
→ フォトンと電子の性質と働き