量子

物理学において、量子（複数形：量子）とは、相互作用に関わるあらゆる物理的実体（物理的性質）の最小量のことです。性質が「量子化」できるという基本的な概念は、「量子化の仮説」と呼ばれます。^{[ 1 ]}これは、物理的性質の大きさが、1つの量子の整数倍からなる離散的な値しかとれないことを意味します。例えば、光子は、特定の周波数（またはその他の形態の電磁放射）の光の単一量子です。同様に、原子内に束縛された電子のエネルギーは量子化されており、特定の離散的な値しかとれません。^{[ 2 ]}原子や物質全般が安定しているのは、電子が原子内の離散的なエネルギーレベルでしか存在できないためです。量子化は、より広範な量子力学の基礎の一つです。エネルギーの量子化と、それがエネルギーと物質の相互作用に与える影響（量子電磁力学）は、自然を理解し記述するための基本的な枠組みの一部です。

物理学における量子の現代的概念は、マックス・プランクがドイツ物理学会に研究成果を発表した1900年12月14日に始まった。彼は、離散的なエネルギー準位を持つ調和振動子をモデル化することで、黒体放射理論における長年の問題を解決できることを示した。^{[ 3 ] : 15 [ 4 ]}プランクは報告書の中で、現代的な意味での量子という用語を使用しなかった。代わりに、彼は「電気の量子」を指すためにElementarquantumという用語を使用し、これは現在では基本電荷として知られている。彼はエネルギーの最小単位に対して、量子ではなく「エネルギー要素」であるEnergieelementという用語を使用した。^{[ 5 ]}

その後まもなく、 Annalen der Physikに掲載された論文で、プランクは定数hを導入し、 1906 年にこれを「作用量子」（elementares Wirkungsquantum）^{と名付けました。[6} ]この論文で^{、プランクは素}電荷とアボガドロ・ロシュミット数^（ 1モルの物質に含まれる分子の数）のより正確な値も報告しました。 ^{[ 7 ]}定数hは現在、プランク定数として知られています。彼の理論が検証された後、プランクは1918 年にその発見によりノーベル物理学賞を受賞しました。 ^{[ 8 ]}

1905年、アルベルト・アインシュタインは、電磁放射は空間的に局在したパケットとして存在し、それを「光の量子」（Lichtquanta）と呼んだ。^{[ 5 ] [ 9 ]} アインシュタインはこの仮説を用いて、プランクの黒体問題の扱いを、フィリップ・レナードの光電効果実験で観測された電圧も説明できる形に再構築することができた。^{[ 3 ]： 23その後まもなく、量}hνに対して「エネルギー量子」という用語が導入された。^{[ 10 ]}

量子化は電磁放射で最初に発見されましたが、光子に限らずエネルギーの基本的な側面を説明しています。^{[ 11 ]} マックス・プランクは、理論を実験と一致させようとして、電磁エネルギーは離散的なパケット、つまり量子として吸収または放出されると仮定しました。^{[ 12 ]}

• 量子力学入門
• 量子力学の歴史
• 量子幾何学

• ホフマン、バネシュ（1959）。量子の奇妙な物語：現代の原子知識の根底にある概念の発展を一般読者向けに解説（第2 版）。ニューヨーク：ドーバー出版。ISBN 978-0-486-20518-2。{{cite book}}ISBN /日付の不一致（ヘルプ）
• メーラ、ヤグディッシュ；レヒェンベルク、ヘルムート；メーラ、ヤグディッシュ；レヒェンベルク、ヘルムート（2001）。量子論の歴史的発展。4：第1部、量子力学の基本方程式、1925-1926年（初版ソフトカバー ）。ニューヨーク・ハイデルベルク：シュプリンガー。ISBN 978-0-387-95178-2。
• M. Planck著『物理理論概論』、R. JonesおよびDH Williams訳、Methuen & Co., Limited、ロンドン、1925年（ドーバー版、2003年5月17日、ISBN 978-0486678672）、ノーベル賞受賞講演を含む。
• ロドニー、ブルックス（2010年12月14日）『色の場：アインシュタインが見落とした理論』アレグラ・プリント＆イメージング社。ISBN 979-8373308427