量子ゆらぎのソースを表示

[[量子物理学]]において'''量子ゆらぎ'''（りょうしゆらぎ、または'''量子真空ゆらぎ'''、'''真空ゆらぎ'''）は
[[空間]]のある点におけるエネルギーの一時的な[[ゆらぎ|変化]]で、[[ヴェルナー・ハイゼンベルク]]の[[不確定性原理]]で説明される<ref>{{cite news|quote=According to quantum theory, the vacuum contains neither matter nor energy, but it does contain ''fluctuations,'' transitions between something and nothing in which potential existence can be transformed into real existence by the addition of energy.(Energy and matter are equivalent, since all matter ultimately consists of packets of energy.) Thus, the vacuum's totally empty space is actually a seething turmoil of creation and annihilation, which to the ordinary world appears calm because the scale of fluctuations in the vacuum is tiny and the fluctuations tend to cancel each other out. |url=https://www.nytimes.com/1990/08/21/science/new-direction-in-physics-back-in-time.html?pagewanted=all|publisher=The New York Times|title=New Direction in Physics: Back in Time | first=Malcolm W. | last=Browne | date=1990-08-21 | accessdate=2010-05-22}}</ref>。

これにより仮想粒子の粒子-反粒子対が生成する。
これらの粒子の効果は測定可能であり、例えば電子の有効電荷は「裸の」電荷とは異なっている。

量子ゆらぎは[[宇宙]]の構造の起源において非常に重要である。
[[宇宙のインフレーション|インフレーション]]のモデルによれば、インフレーションが始まったときに存在した宇宙は増幅され、現在観測されるすべての構造の種を作った。
真空エネルギーは現在の[[宇宙の加速]]（[[宇宙定数]]）の原因である。

原理により、[[エネルギー]]と[[時間]]は次の関係でつながっている<ref>{{citation|first1=Leonid|last1=Mandelshtam|authorlink1=Leonid Mandelshtam|first2=Igor|last2=Tamm|authorlink2=Igor Tamm|url=http://daarb.narod.ru/mandtamm/index-eng.html|title=The uncertainty relation between energy and time in nonrelativistic quantum mechanics|journal=Izv. Akad. Nauk SSSR (ser. Fiz.)|volume=9|pages=122–128|year=1945}}. English translation: J. Phys. (USSR) '''9''', 249–254 (1945).</ref>。

: <math>\Delta E \Delta t \geq {h \over 4 \pi}</math>

現代の視点では、エネルギーは常に[[保存則|保存]]されるが、[[粒子数演算子]]は場の[[ハミルトニアン]]またはエネルギー演算子と[[交換法則|交換]]しない。
よって場の最低エネルギー状態（[[基底状態]]、[[真空状態]]）は、名前から予想されるような粒子が存在しない状態ではなく、粒子数が0, 1, 2...などの粒子数[[固有状態]]の[[重ね合わせ]]である。

== 脚注 ==
{{reflist}}

== 関連項目 ==
* [[熱ゆらぎ]]
* [[カシミール効果]]
* [[宇宙マイクロ波背景放射]]
* [[量子焼きなまし法]]
* [[仮想粒子]]
* [[確率解釈]]
* [[ツィッターベヴェーグング]]

{{デフォルトソート:りようしゆらき}}
[[Category:量子力学]]