[3分で読めるシリーズ①]電子ってダレ?! とんでもないひねくれ者

こんにちは!好奇心おばけのかわそん(@KKohey4)です!

第一記事目としてはハードウェアの基礎中の基礎、
スーパーひねくれ者の電子君についてまとめておこうかなと思います!

  1. マイナスの電荷を持ってる
  2. スピンスピンスピン
  3. 波だし、ツブ
  4. 参考

マイナスの電荷を持ってる

これは知っている方も多いと思うので、詳しくは説明不要かなと思います!

ハードウェア理解のためには
電子がマイナスの電荷を持っていて、それが電流の原因になっているという事を押さえておけば十分です!

ポイント
電子はマイナスの電荷!
豆知識
実は電流が発見された後に、電子がそれと反対方向に流れているからだという原因がわかりました.
そこで電流の向きを+と定義した時に、+に引かれるという説明づけをするために電子の電荷を-と定義したんですね.

スピンスピンスピン

(スピンって聞いてセンター試験を思い出した方はいらっしゃいますかね・・笑)

実は電子というのはスピンという量を持っています.
これはイメージしやすいように言うと、電子の自転です!

この自転によって磁力が生まれるのですが、ここで押さえておきたいのは
狭い場所で電気を使うときは磁力も考えないといけないという事です.

例えばiPhoneなどのスマートフォンって、すごく狭い所に部品を詰め込んでいます.
ある部品に電気を流す時は、それが作る磁場が他の部品に影響しないように工夫する必要があるんですよね!
(めんどくさいですよね笑)

より詳しく知りたいなって思った方は参考の本を読んでみると面白いですよ!

ポイント
電気を流すなら磁気も考える
豆知識
スピンは電子の自転と言いましたが、これは不正確です.
スピンはどちらかというと「電子の内部状態」を示す言葉で、その状態が起きる原因は完全には解明されていません.
でも、「角運動量」という回転に特徴的な量が検出されているので、「多分電子の自転のようなもの」ではないかなと言われてるんですよね.

波だし、ツブ

ここが電子のかなりひねくれた所です笑

電子って波でもあり、ツブでもあるんですよね.
・・・意味がわかりません. 僕もわかりません.

実は電子は
人が見ていないときは確率の波として広がっていて、
人が見たとたんにツブに変身する
というよくわからない説明がされています.

常識ではイメージできないんですが
これはアインシュタインやボーア・ハイゼンベルグなどの一流物理学者が議論しあった結論です.

こう考えた時の実験結果がシュレディンガー方程式という式で
めっちゃうまく説明できているという現実があるので今は認めておきましょう.

ここで大事なのは
電子の動きを理解したいなら、シュレディンガー方程式という量子力学を使うという事です!
かなり緻密な制御をしたいときは量子力学を使わないといけない事は覚えておくといいと思います!

ポイント
緻密な制御では量子力学を考える
ひとこと
波でもあり、粒でもあるという常識はずれの姿は長い間議論の対象でした.
パラレルワールド論も用いられるくらいです.
パラレルワールドがあるのかないのか、興味がある方はこちらの記事もどうぞ!

参考

ここまでの内容をより深く知りたいという方にオススメの本を紹介しておきますね!

電子を巡る歴史(物理学者のケンカ)について興味がある方は,

量子力学って聞いたことあるけどなんだ?という方は,

がオススメです!

本なので式は多少出てきますが全然読み飛ばしても問題ないですし、
他の本よりはかなり読みやすいと思います!

ご意見・ご感想などありましたらお気軽にかわそん(@KKohey4)
にDM頂くか、下記のフォームにてお気軽にご連絡くださいね!

 

ありがとうございました!

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