QED: 光と物質の奇妙な理論

QED: 光と物質の奇妙な理論

初版
著者	リチャード・ファインマン
言語	英語
主題	物理
ジャンル	ノンフィクション
公開済み	1985年（プリンストン大学出版局）
出版地	アメリカ合衆国
ページ	158ページ。
番号	9780691083889

QED: 光と物質の奇妙な理論は、アメリカの物理学者でノーベル賞受賞者のリチャード・ファインマンが1985年に出版した量子電磁力学(QED)に関する4 つの講義を一般読者向けに改訂した。

QED は、一般向けの科学書として設計されたもので、ウィットに富んだ文体で書かれ、教養のある一般読者が量子電気力学の非常に基本的な問題を解くのに十分な量子力学数学を収録しています。この本が数学の詳細さのレベルにまで踏み込んでいる点は一般向けの科学書としては珍しく、実際の教科書に載っているような簡単な光学問題を実際に読者が解くことができるようになっています。しかし、典型的な教科書とは異なり、数学は非常に簡単な言葉で教えられており、問題を効率的に解決したり、標準的な用語を使用したり、この分野のさらなる進歩を促進したりする試みはありません。その代わりに、そのような計算で実際に何が起こっているかについての基本的な概念的理解を養うことに重点が置かれています。たとえば、複素数は、読者に亜原子粒子に小さな時計が取り付けられていると想像してもらうことで教えられます。この本は、1985 年にプリンストン大学出版局から最初に出版されました。

ファインマンは謝辞の中で次のように書いている: ^[1]

この本は、私が UCLA で行った量子電磁力学の講義の記録であり、私の良き友人であるRalph Leightonが書き起こし、編集したものです。実際には、原稿は大幅に変更されています。Leighton 氏の教育および執筆の経験は、物理学のこの中心部分をより幅広い聴衆に紹介するこの試みにおいて、非常に貴重なものでした。

人々は常に、この理論とあの理論の統合に関する最新の進展を尋ねてきますが、私たちがよく知っていることについては何も話す機会を与えてくれません。彼らは常に、私たちが知らないことを知りたがります。—リチャード・ファインマン

ファインマンの議論の多くは、透明なガラス板がそこに当たった光を部分的に反射するという日常的な現象から生まれています。ファインマンはまた、光の性質を理解しようと奮闘した アイザック・ニュートンにも敬意を表しています。

ファインマンの講義は、もともと1979年にニュージーランドのオークランド大学でサー・ダグラス・ロブ講義として行われました。これらの講義のビデオテープは1996年に非営利ベースで一般に公開され、最近ではベガ・サイエンス・トラストによってオンラインで公開されています。

この本は、1983年にカリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）で一般向けに行われたファインマンによる最初のアリックス・G・マウトナー記念講演シリーズに基づいています。この本とオリジナルのオークランド講演の違いは、1996年6月にアメリカ物理学ジャーナルで議論されました。^[2]

2006 年、プリンストン大学出版局は、アンソニー・ジーによる新しい序文を添えた新版を出版しました。ジーは、物理学を説明するファインマンの独特な見解を紹介し、次のように述べています。「ファインマンによれば、QED を学ぶには 2 つの選択肢があります。7 年間の物理学教育を受けるか、この本を読むかです。」

1. 光子 - 光の粒子

最初の講義は量子電気力学のテーマへの穏やかな導入として機能し、ファインマンは光子の基本的な特性について説明します。彼は、光子が部分的に反射するガラスを反射または透過する確率を測定する方法について説明します。

2. 反射と透過の適合 - 量子挙動

2 番目の講義では、ファインマンは光子が 1 点から別の点に移動するときにとるさまざまな経路と、これが反射や回折などの現象にどのように影響するかについて説明します。

3. 電子とその相互作用

3 番目の講義では、有名な二重スリット実験やヴェルナー ハイゼンベルクの不確定性原理などの量子現象について説明し、光子の透過と反射について説明します。また、彼の有名な「ファインマン図」と、量子電気力学が素粒子の相互作用をどのように説明するかについても紹介します。

4. 新しいクエリ

第 4 回の講義では、ファインマンは量子電気力学の意味とその問題点のいくつかについて論じています。次に、量子色力学、弱い相互作用と重力、そしてそれらが量子電気力学とどのように関係しているかを簡単に説明しながら、「物理学の残りの部分」について説明します。

• ディーン、クリス。「ベガ科学トラスト - リチャード・ファインマン - 科学ビデオ」。www.vega.org.uk 。 2016年10月26日閲覧。
• Dudley , JM ; AM Kwan (1996 年 6 月)。「リチャード・ファインマンの量子電磁力学に関する人気講義: オークランド大学での 1979 年ロブ講義」。American Journal of Physics。64 ( 6): 694–698。Bibcode :1996AmJPh..64..694D。doi :10.1119/1.18234。
• ファインマン、リチャード(1985)。QED :光と物質の奇妙な理論。プリンストン大学出版局。ISBN 0-691-08388-6。
• ファインマン、リチャード(2006)。QED :光と物質の奇妙な理論。プリンストン大学出版局。ISBN 0-691-12575-9。
• ダグラス ロブ記念講演ビデオ。ニュージーランドで行われた 4 回の公開講演の記録で、本書「QED: 光と物質の奇妙な理論」の 4 つの章が収録されています。

• QED: 光と物質の奇妙な理論。
• ニュージーランドでのファインマン QED 講義 - Vega Science Trust ストリーミング ビデオ。
• 光の奇妙な理論 - この本のチェコ語訳にインスピレーションを受けたコンピュータ プログラム。