理論理論と定量機械学

1928 textbook by Hermann Weyl

理論理論と定量機械学
Gruppentheorie und Quantenmechanik 1928 のタイトルページ
Gruppentheorie und Quantenmechanikのタイトルページ、1928 年
著者ヘルマン・ワイル
翻訳者HPロバートソン(1950年、英語)
言語
  • ドイツ語
  • 英語
科目
出版社S. ヒルツェル [de]、ライプツィヒ (初版)
発行日
1928年(ドイツ語初版)
ページ286
インターネットアーカイブ

Gruppentheorie und Quantenmechanik、または群論と量子力学は、ヘルマン・ワイルによって書かれた対称性、群論の数学的研究と量子物理学へのそれらの応用教科書である。ワイルは1927年の論文[1]で発表したアイデアを拡張し、そのテキストは1927年から28年の学年度にチューリッヒ工科大学で行った講義に基づいている。 [2] [3]初版は1928年にライプツィヒのS.ヒルツェル [ドイツ]によって出版され、第2版は1931年にハワード・P・ロバートソンによって英訳された [4] [5] ドーバー出版は1950年にこの翻訳の再版を発行した。 [6]

ジョン・アーチボルド・ウィーラーはワイルの本から量子力学を学んだことについて、「彼のスタイルは、馬に乗って微笑む人物が、美しい小道を、素早く輝く剣できれいに道を切り開くようなものだ」と書いている。[7] エドワード・コンドンは、そのテキストを「権威ある」と呼んだ。[4] ジュリアン・シュウィンガーは、それについて「私はその本を何度も読み返し、そのたびに少しずつ進歩しているが、今日に至るまで、完全に習得したとは言えない」と述べている。[8]その本は、不確定性原理を定量的に述べた最初の著作の一つである。この原理はヴェルナー・ハイゼンベルクがそれより不正確な方法で以前に導入していた。ワイルはこのアイデアをヴォルフガング・パウリに帰した。[9] [10] [11] [12](後にワイルの本を英訳したロバートソンは、ワイルが示した議論を、不確定性原理を任意の非可換観測量に一般化するための自身の根拠として引用した。[12] [13])さらに、この本には密度行列量子もつれの初期の記述が含まれており、[14]量子情報理論で後にワイル-ハイゼンベルク群と呼ばれるものを使用して、標準的な交換関係の有限次元バージョンを与えている[8] [15] [16]

ワイルは、ポール・ディラック相対論的量子力学によれば、電子は正に帯電した反粒子を持つはずであると指摘した。正に帯電する粒子として知られているのは陽子だけだったが、ワイルは反電子は電子と同じ質量を持つはずだと確信していた。物理学者たちは既に陽子の質量が電子よりもはるかに大きいことを実証していた。ワイルは「この分野の雲行きが怪しくなり、量子物理学に新たな危機をもたらすのではないかと懸念している」と記した。この矛盾は1932年の陽電子の発見によって解消された。[17] [18]

参考文献

  1. ^ ワイル、H. (1927)。 「量子機械と理論理論」。物理学の時代46 ( 1–2 ): 1–46Bibcode :1927ZPhy...46....1W。土井:10.1007/bf02055756。
  2. ^ デヴィッド・シュパイザー (2011). 「理論理論と量子機械学: ワイルの作品における本とその位置」。ウィリアムズ、キム編著。交差点: 科学史、芸術史。バーゼル:スプリンガー。 pp.  79–99 .土井:10.1007/978-3-0348-0139-3_7。ISBN 978-3-0348-0138-6
  3. ^ Scholz, Erhard (2006). 「量子論への群の導入 (1926–1930)」. Historia mathematica . 33 (4): 440– 490. arXiv : math/0409571 . doi :10.1016/j.hm.2005.11.007.
  4. ^ ab Condon, Edward (1932年6月3日). Science . 75 (1953): 586– 588. doi :10.1126/science.75.1953.586. JSTOR  1657310.{{cite journal}}: CS1 maint: untitled periodical (link)
  5. ^ Stone, MH (1936年3月). 「群論と量子力学に関する4冊の本」(PDF) .アメリカ数学会報. 42 (3): 165– 170. doi :10.1090/S0002-9904-1936-06266-X.
  6. ^ オコナー, ジョン・J.;ロバートソン, エドマンド・F.「H・ワイル:群論と量子力学入門」MacTutor数学史アーカイブセントアンドリュース大学
  7. ^ ウィーラー、ジョン・アーチボルド(1986年7~8月). 「ヘルマン・ワイルと知識の統一性」(PDF) .アメリカン・サイエンティスト. 74 (4): 366– 375. Bibcode :1986AmSci..74..366W. JSTOR  27854250.
  8. ^ ab シュウィンガー、ジュリアン(1988). 「ヘルマン・ワイルと量子力学」. デッパート、ヴォルフガング (編). 『正確科学とその哲学的基礎』 . ピーター・ラング. pp.  107–29 .
  9. ^ Busch, Paul ; Lahti, Pekka ; Werner, Reinhard F. (2013年10月17日). 「ハイゼンベルクの誤差-擾乱関係の証明」. Physical Review Letters . 111 (16) 160405. arXiv : 1306.1565 . Bibcode :2013PhRvL.111p0405B. doi :10.1103/PhysRevLett.111.160405. PMID  24182239.
  10. ^ Appleby, David Marcus (2016年5月6日). 「量子エラーと擾乱:Busch、Lahti、Wernerへの応答」. Entropy . 18 (5): 174. arXiv : 1602.09002 . Bibcode :2016Entrp..18..174A. doi : 10.3390/e18050174 .
  11. ^ Werner, Reinhard F. ; Farrelly, Terry (2019). 「ハイゼンベルクから今日までの不確実性」. Foundations of Physics . 49 (6): 460– 491. arXiv : 1904.06139 . Bibcode :2019FoPh...49..460W. doi :10.1007/s10701-019-00265-z.
  12. ^ ab Englert, Berthold-Georg (2024). 「不確定性関係の再考」. Physics Letters A. 494-129278 . arXiv: 2310.05039 . Bibcode : 2024PhLA..49429278E . doi : 10.1016/j.physleta.2023.129278.
  13. ^ Robertson, HP (1929). 「不確定性原理」. Physical Review . 34 (1): 163– 164. Bibcode :1929PhRv...34..163R. doi :10.1103/PhysRev.34.163.
  14. ^ Heathcote, Adrian (2021). "多重性と識別不能性". Synthese . 198 (9): 8779– 8808. doi :10.1007/s11229-020-02600-8.ワイルは、結合系の純粋状態は必ずしも複合体の状態によって決定されるわけではないと指摘することで、エンタングルメントを明確に予見していた。[…] ワイルは、シュレーディンガーが「エンタングルメント」という言葉を造語する6年以上も前に、エンタングルメントの基礎を築いたことで、これまで受けてきたよりもはるかに多くの評価を受けるに値する。
  15. ^ Bengtsson, Ingemar; Życzkowski, Karol (2017). 『量子状態の幾何学:量子もつれ入門』(第2版). Cambridge University Press. p. 314. ISBN 978-1-107-02625-4
  16. ^ Bengtsson, Ingemar (2020). 「SICs:いくつかの説明」. Foundations of Physics . 50 (12): 1794– 1808. arXiv : 2004.08241 . Bibcode :2020FoPh...50.1794B. doi :10.1007/s10701-020-00341-9.
  17. ^ クイン、ヘレン・R. (2003). 「物質と反物質の非対称性」. Physics Today . 56 (2): 30– 35. Bibcode :2003PhT....56b..30Q. doi :10.1063/1.1564346.
  18. ^ ベル, ジョン・L. ; コルテ, ハーバート (2024年6月8日). 「ヘルマン・ワイル」.ザルタ, エドワード・N. (編).スタンフォード哲学百科事典.
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