相対論的量子力学

著者名：川村嘉春【著】

裳華房（2020/11発売）

• ISBN：9784785325107

内容説明

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「相対論的量子力学」とは「特殊相対性理論」と「量子力学」が融合された理論で、1928年に提案されたディラック方程式を基礎方程式とする。したがって、「特殊相対性理論」と「量子力学」を学んだ方が本書の主な対象であるが、これらに関する基本的な概念と知識を付録に記載したので、大学の下級生でも意欲のある学生ならば、自主学習や自主ゼミを通して読みこなせる構成になっている。
第I部では、相対論的量子力学の構造と特徴について学ぶ。具体的には、ディラック方程式を導出し、そのローレンツ変換性、解の性質、非相対論的極限、水素原子のエネルギー準位、負エネルギー解の解釈について考察する。第II部では、相対論的量子力学の検証について学ぶ。具体的には、電子・陽電子などの荷電粒子と光子の絡んださまざまな過程（クーロンポテンシャルによる散乱、コンプトン散乱、電子・電子散乱、電子・陽電子散乱）に関する散乱断面積を導出し、高次の量子補正について考察する。なお、本書をマスターされた方は、次のステップとして同選書『場の量子論 －不変性と自由場を中心にして－』（坂本眞人 著）に進まれることをお勧めする。

感想・レビュー

※以下の感想・レビューは、株式会社ブックウォーカーの提供する「読書メーター」によるものです。

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シュレーディンガー方程式を特殊相対論化したディラック方程式から導かれる理論です。目標は主に水素原子やコンプトン散乱、電子陽電子散乱等の計算です。説明も詳しく、途中の計算も書かれているので非常によいのですが、如何せん特に散乱断面積の計算は鬼のような計算なので難しい。また1/3が付録で、古典論や量子論のことを復習できます。ポアンカレ群とかの群論もあるがこれもまた難しかった。場の量子論に入る前の勉強には良い。

2021/07/29