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不確定性原理と質量

不確定性原理によれば運動量と位置の積は一定以上精密に測定できない、とのことですが、陽子や電子の質量は精密に測定されています。
運動量の不確定さ、といった場合、速度も質量も不確定になっていいと思うのですが、どうして質量は精密に測定できるのですか?静止質量、というと運動量が確定してしまうように思えるのですが。

投稿日時 - 2008-11-13 21:14:54

QNo.4476295

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

不確定性原理は運動量と位置を両方同時に精密には知ることができないというものなのでNo.2さんの通り質量だけ精密に計測することは禁じていません。

またこの原理は対象の物体の(例えば)運動量の実際の正しい値を計測する事について言っているため、実際陽子や電子の質量測定で行われる(No.3さんも言われている)平均値を求めている行為には該当しないといえます。

ですから実際の陽子・電子の質量測定では不確定性原理や測定機の誤差を含んだ質量の測定値を繰り返し計測し、その値の平均値を出した上で不確定性原理の影響や測定機の誤差などを考慮し、得られた平均値の信頼度の低い不正確な桁から下は捨てられて±**%の誤差付きで表記されます。
参考URLに反陽子質量の測定の記事(東大)を載せておきます。

参考URL:http://www.s.u-tokyo.ac.jp/info/pbar.html

投稿日時 - 2008-11-15 12:03:01

お礼

お礼が遅くなって申し訳ありませんでした。
自分の理解の足りなさをお詫びします。
どうもありがとうございました。

投稿日時 - 2010-10-05 09:57:44

ANo.4

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回答(5)

ANo.5

「運動量と位置の積は一定以上精密に測定できない」ので、位置の測定精度を犠牲にすれば、運動量を一定以上精密に測定することが出来ます。

また、量子力学に限らず、たとえば机の横幅をものさしで測定する際にも、誤差はつきもので、
「測定精度」または「有効桁数」(測定装置や測定原理に基づいてどの程度その値が信頼できるか)と
「測定値」(実際に測定した値の信頼できる桁数での平均値)とは別物です。

不確定性原理は、
位置の測定と運動量の測定とを同時に行うことが出来ない
ということではないことにご注意ください。

投稿日時 - 2008-11-16 13:22:17

お礼

ありがとうございました。
お礼が遅くなり、もうしわけありません。

投稿日時 - 2010-10-05 09:58:30

ANo.3

加速器の場合、質量にだって不確定がございますが、測定結果として中央値を採るのですよ!

投稿日時 - 2008-11-14 09:19:19

ANo.2

位置が不確定なら運動量は精密に計れ、運動量が不確定なら位置は
精密に計れるということだと解釈しています。

質量を正確に計るときは位置が不確定なのではないでしょうか。

投稿日時 - 2008-11-13 22:38:54

電子には質量があることになっていますが
私は、それが認められません。
質量があるとは思っていません。

投稿日時 - 2008-11-13 21:41:11

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