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繰り込みと量子論

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繰り込みと量子論の違い

繰り込み vs. 量子論

繰り込み(くりこみ)とは、場の量子論で使われる、計算結果が無限大に発散してしまうのを防ぐ数学的な技法であり、同時に場の量子論が満たすべき最重要な原理のひとつでもある。 くりこみにより、場の量子論を電磁相互作用に適用した量子電磁力学が完成した。場の量子論にくりこみを用いる方法は、以後の量子色力学およびワインバーグ・サラム理論を構築する際の規範となる。. 量子論(りょうしろん)とは、ある物理量が任意の値を取ることができず、特定の離散的な値しかとることができない、すなわち量子化を受けるような全ての現象と効果を扱う学問である。粒子と波動の二重性、物理的過程の不確定性、観測による不可避な擾乱も特徴である。量子論は、マックス・プランクのまで遡る全ての理論、、概念を包括する。量子仮説は1900年に、例えば光や物質構造に対する古典物理学的説明が限界に来ていたために産まれた。 量子論は、相対性理論と共に現代物理学の基礎的な二つの柱である。量子物理学と古典物理学との間の違いは、微視的な(例えば、原子や分子の構造)もしくは、特に「純粋な」系(例えば、超伝導やレーザー光)において特に顕著である。しかし、様々な物質の化学的および物理的性質(色、磁性、電気伝導性など)のように日常的な事も、量子論によってしか説明ができない。 量子論には、量子力学と量子場理論と呼ばれる二つの理論物理学上の領域が含まれる。量子力学はの場の影響下での振る舞いを記述する。量子場理論は場も量子的対象として扱う。これら二つの理論の予測は、実験結果と驚くべき精度で一致する。唯一の欠点は、現状の知識状態では一般相対性理論と整合させることができないという点にある。.

繰り込みと量子論間の類似点

繰り込みと量子論は(ユニオンペディアに)共通で18ものを持っています: 場の量子論不確定性原理一般相対性理論マックス・ボルンポール・ディラックリチャード・P・ファインマンヴェルナー・ハイゼンベルクパスクアル・ヨルダンデイビッド・グロスフランク・ウィルチェックフリーマン・ダイソンクォークジュリアン・シュウィンガー量子色力学量子電磁力学電磁相互作用H. デビッド・ポリツァー朝永振一郎

場の量子論

場の量子論(ばのりょうしろん、英:Quantum Field Theory)は、量子化された場(素粒子物理ではこれが素粒子そのものに対応する)の性質を扱う理論である。.

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不確定性原理

不確定性原理(ふかくていせいげんり、Unschärferelation Uncertainty principle)は、量子力学に従う系の物理量\hatを観測したときの不確定性と、同じ系で別の物理量\hatを観測したときの不確定性が適切な条件下では同時に0になる事はないとする一連の定理の総称である。特に重要なのは\hat、\hatがそれぞれ位置と運動量のときであり、狭義にはこの場合のものを不確定性原理という。 このような限界が存在するはずだという元々の発見的議論がハイゼンベルクによって与えられたため、これはハイゼンベルクの原理という名前が付けられることもある。しかし後述するようにハイゼンベルグ自身による不確定性原理の物理的説明は、今日の量子力学の知識からは正しいものではない。 今日の量子力学において、不確定性原理でいう観測は日常語のそれとは意味が異なるテクニカル・タームであり、観測機のようなマクロな古典的物体とミクロな量子物体との間の任意の相互作用を意味する。したがって例えば、実験者が観測機に表示された観測値を実際に見たかどうかといった事とは無関係に定義される。また不確定性とは、物理量を観測した時に得られる観測値の標準偏差を表す。 不確定性原理が顕在化する現象の例としては、原子(格子)の零点振動(このためヘリウムは、常圧下では絶対零度まで冷却しても固化しない)、その他量子的なゆらぎ(例:遍歴電子系におけるスピン揺らぎ)などが挙げられる。.

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一般相対性理論

一般相対性理論(いっぱんそうたいせいりろん、allgemeine Relativitätstheorie, general theory of relativity)は、アルベルト・アインシュタインが1905年の特殊相対性理論に続いて1915年から1916年にかけて発表した物理学の理論である。一般相対論(いっぱんそうたいろん、general relativity)とも。.

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マックス・ボルン

マックス・ボルン(Max Born, 1882年12月11日 - 1970年1月5日)は、ドイツの理論物理学者。量子力学の初期における立役者の一人である。1954年ノーベル物理学賞を受賞。.

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ポール・ディラック

ポール・エイドリアン・モーリス・ディラック(Paul Adrien Maurice Dirac, 1902年8月8日 - 1984年10月20日)はイギリスのブリストル生まれの理論物理学者。量子力学及び量子電磁気学の基礎づけについて多くの貢献をした。1933年にエルヴィン・シュレーディンガーと共にノーベル物理学賞を受賞している。 彼はケンブリッジ大学のルーカス教授職を務め、最後の14年間をフロリダ州立大学の教授として過ごした。.

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リチャード・P・ファインマン

リチャード・フィリップス・ファインマン(Richard Phillips Feynman, 1918年5月11日 - 1988年2月15日)は、アメリカ合衆国出身の物理学者である。.

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ヴェルナー・ハイゼンベルク

ヴェルナー・カール・ハイゼンベルク(Werner Karl Heisenberg, 1901年12月5日 - 1976年2月1日)は、ドイツの理論物理学者。行列力学と不確定性原理によって量子力学に絶大な貢献をした。.

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パスクアル・ヨルダン

ルンスト・パスクアル・ヨルダン(Ernst Pascual Jordan、1902年10月18日 - 1980年7月31日)は、ドイツの物理学者。姓はジョルダンとも表記される。量子力学に数学的基礎を与えた物理学者の一人である。で知られる。.

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デイビッド・グロス

デイビッド・グロス(David Jonathan Gross、1941年2月19日 - )は、アメリカ合衆国ワシントンD.C.生まれの理論物理学者。カリフォルニア大学サンタバーバラ校カブリ理論物理学研究所所長。2004年に、ウィルチェック 、H. デビッド・ポリツァーとともに「強い相互作用の理論における漸近的自由性の発見」の功績によりノーベル物理学賞を受賞した。.

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フランク・ウィルチェック

フランク・ウィルチェック(Frank Wilczek、1951年5月15日 - )は、ポーランド、イタリア系のアメリカ合衆国の物理学者。ニューヨーク州出身。シカゴ大学、プリンストン大学で学ぶ。プリンストン大を経て1980年よりカリフォルニア大学サンタバーバラ校教授、2000年よりマサチューセッツ工科大学教授を歴任。 2004年デイビッド・グロス 、H. デビッド・ポリツァー とともに「強い相互作用の理論における漸近的自由性の発見」の功績によりノーベル物理学賞を受賞した。 1973年にプリンストン大学で, デイビッド・グロスとともに漸近的自由性を発見した。素粒子物理学における漸近的自由性とは、素粒子間の「強い相互作用」は、近距離ないし高エネルギー下では相互作用が弱くなるという性質で、陽子や中性子の構成要素とされるクォークが単独で観測できないことなどを説明する量子色力学の理論である。H・デイヴィッド・ポリツァーの論文とウィルチェックらの論文がPhysical Review Lettersの同じ号に掲載され、公式には、3人が同時に漸近自由性を発見したことになった。.

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フリーマン・ダイソン

フリーマン・ダイソン(2005年) フリーマン・ジョン・ダイソン(Freeman John Dyson、1923年12月15日 - )は、イギリス・バークシャー生まれのアメリカ合衆国の理論物理学者、宇宙物理学者、サイエンスライター。ケンブリッジ大学トリニティカレッジ卒業、コーネル大学大学院卒業。プリンストン高等研究所名誉教授。 若くしてダイソン方程式を発表、量子電磁力学の完成に大きな寄与をなした。宇宙分野では恒星の全エネルギーを利用する「ダイソン球」や、彗星を覆う巨大植物「ダイソン・ツリー」、遺伝子工学によって育てられた宇宙船「宇宙の鶏(アストロチキン)」、惑星・恒星をも移動させる装置を考案するなど、気宇壮大なアイデアを連発し、SFにも多大な影響を与えた。原子力発電の研究にも携わっている。 数学に関わる分野でもいくつかの注目すべき仕事がある。ランダム行列の研究が最も重要だが、これは後にリーマン予想の研究を活発化させる契機にもなった。1996年に証明された、「全ての偶数は高々6個の素数の和で表せる」というオリヴィエ・ラマレの定理も、フリーマンが発見した補題が重要である。 日本のドキュメンタリー映画『地球交響曲第三番』に出演している。大江健三郎とも親交がある。.

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クォーク

ーク(quark)とは、素粒子のグループの一つである。レプトンとともに物質の基本的な構成要素であり、クォークはハドロンを構成する。クオークと表記することもある。 クォークという名称は、1963年にモデルの提唱者の一人であるマレー・ゲルマンにより、ジェイムズ・ジョイスの小説『フィネガンズ・ウェイク』中の一節 "Three quarks for Muster Mark" から命名された 。.

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ジュリアン・シュウィンガー

ュリアン・セイモア・シュウィンガー(Julian Seymour Schwinger, 1918年2月12日 - 1994年7月16日)はアメリカ合衆国の理論物理学者。繰り込み理論によって量子電磁力学を完成させた功績で朝永振一郎、リチャード・P・ファインマンとともに1965年のノーベル物理学賞を受賞した。.

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量子色力学

量子色力学(りょうしいろりきがく、、略称: QCD)とは、素粒子物理学において、SU(3)ゲージ対称性に基づき、強い相互作用を記述する場の量子論である。.

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量子電磁力学

量子電磁力学(りょうしでんじりきがく、, QED)とは、電子を始めとする荷電粒子間の電磁相互作用を量子論的に記述する場の量子論である。量子電気力学と訳される場合もある。.

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電磁相互作用

電磁相互作用(でんじそうごさよう)は、電場あるいは磁場から電荷が力を受ける相互作用のことをいい、基本相互作用の一つである。電磁気学によって記述される。場の理論においてラグランジアンに対してU(1)ゲージ対称性を付与することで現れるU(1)ゲージ場の成分が電磁気学におけるいわゆるスカラーポテンシャル及びベクトルポテンシャルと対応し、また自身についても対応する自由ラグランジアンを持っている。ラグランジュ形式で議論することで、物質に対応する変数でオイラーラグランジュ方程式を解くことで電磁場から物質に対しての影響を、逆に電磁場に対応する変数でオイラーラグランジュ方程式を解くことで物質側から電磁場に与える影響を導き出すことができ、それぞれ、通常の力学でのローレンツ力とマクスウェル方程式のうちのガウスの法則とアンペールマクスウェル方程式を導出することになる。.

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H. デビッド・ポリツァー

ヒュー・デビッド・ポリツァー(Hugh David Politzer, 1949年8月31日 – )はアメリカ合衆国の理論物理学者。デイビッド・グロス、フランク・ウィルチェックとともに、強い相互作用の理論における漸近的自由性の発見によって2004年度のノーベル物理学賞を授与された。 ポリツァーはニューヨークに生まれた。1966年にブロンクス理科高校を卒業し、学士号は1969年にミシガン大学で、博士号はシドニー・コールマンの指導の下で1974年にで取得した。1973年に出版された最初の論文では、クォークの距離が近づけば近づくほど、色荷に由来する強い相互作用が弱くなるという漸近的自由性の現象を指摘した。クオークが極端に近くなると、それらの間に働く核力が弱くなるので、自由な粒子のように振舞う。同じ頃、プリンストン大学のデイビッド・グロス、フランク・ウィルチェックにより独立に発見されていたこの結果は強い相互作用の理論を発展させる上で極めて重要なものだった。 トーマス・アップルキストとともに、ポリツァーはチャームクォークと反チャームクオークでできた素粒子であり、実験物理学者がジェイプサイ中間子と呼ぶチャーモニウムの存在の予言に中心的な役割を果たした。 ポリツァーは、カリフォルニア工科大学に移るまでの1974年から1977年まで、ハーバード大学のジュニアフェローの職に就き、現在はここの理論物理学の教授である。1989年、彼はポール・ニューマンがレズリー・グローヴス中将役を演じた映画、Fat Man and Little Boyに、マンハッタン計画に携わったロバート・サーバーとともに端役で出演した。.

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朝永振一郎

朝永 振一郎(ともなが しんいちろう、1906年(明治39年)3月31日 - 1979年(昭和54年)7月8日)は、日本の物理学者。相対論的に共変でなかった場の量子論を超多時間論で共変な形にして場の演算子を形成し、場の量子論を一新した。超多時間論を基に繰り込み理論の手法を生み出し、量子電磁力学の発展に寄与した功績によってノーベル物理学賞を受賞した。また、非摂動論の一般理論である中間結合理論は、物性や素粒子の状態を調べる基本手法となった。東京生まれで京都育ち。なお、朝永家自体は長崎県の出身。武蔵野市名誉市民。.

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上記のリストは以下の質問に答えます

繰り込みと量子論の間の比較

量子論が194を有している繰り込みは、35の関係を有しています。 彼らは一般的な18で持っているように、ジャカード指数は7.86%です = 18 / (35 + 194)。

参考文献

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