量子力学（りょうしりきがく）
ɾʲoːɕiɾʲikʲiɡakɯ
最終更新：2026/4/11
原子や電子などの微視的な物理系における状態と変化を記述する理論。粒子と波動の二重性を基礎とし、シュレディンガー方程式等を体系化した現代物理学の基盤。
ポイント
微視的な物理現象を記述する理論であり、量子化されたエネルギー状態や確率的な振る舞いを扱う。現代の物理学および先端技術（半導体やレーザー等）の根幹をなす。
量子力学（Quantum Mechanics）
量子力学は、原子、分子、素粒子といったミクロなスケールの物理現象を記述する理論体系である。古典力学では説明のつかないエネルギーの離散性や、粒子の波動性と粒子性の二重性を数学的に扱う。
主な特徴
- 波動と粒子の二重性: 電子や光子などの対象は、状況に応じて波としての性質と粒子としての性質を併せ持つ。
- 不確定性原理: 位置と運動量など、特定の物理量ペアを同時に正確に測定することは不可能であるという制約。
- シュレディンガー方程式: 量子力学の中心的な方程式であり、系の状態（波動関数）の時間発展を記述する。
歴史的背景
20世紀初頭、マックス・プランクによるエネルギー量子仮説やアインシュタインの光量子仮説を経て、ニールス・ボーアらによって初期の「古典量子論」が形成された。その後、1920年代半ばにエルヴィン・シュレディンガーやヴェルナー・ハイゼンベルクらによって、より洗練された現代的な量子力学の体系が完成した。
現代における重要性
今日では、半導体技術、レーザー、磁気共鳴画像装置（MRI）、さらには量子コンピュータなど、現代社会を支える先端技術の基礎理論として欠かせないものとなっている。