６・光量子仮説って
６・光量子仮説って
むかしから、小さなつぶが波のような性質を見せたり、波としか思えない「光」がつぶのように振る舞ったりという不思議な現象は、科学者たちを悩ませてた。
ニュートンさんは「光はつぶだ」と言って、光のスペクトルをエネルギー順に分割して虹の七色を検出したけど、それをくつがえして「光はつぶ状に固まった波だ」としたのが、またしてもアインシュタインさんだ。
彼は、特殊相対性理論と同時期に発表したこの「光量子仮説」の方でノーベル賞をもらったんだよ。
これで二律背反の「どっちなんだ問題」にケリがつき、事実上の量子力学がはじまったんだ。
それにしても、光は波であり、つぶであり・・・要するに両方だったとはねえ。
それは、光量子仮説によればこういうことなんだ。
光は、姿かたちを持たない純粋なエネルギーの振動だ。
その強さの大小（エネルギーのボリュームと言おう）は、飛び飛びの値を取る。
つまり、光が持つ「量」なるものは、「弱い」から「まあまあ」そして「強い」までの連続したボリュームでつながってるわけじゃない。
水面に立つ波は、水を手で掻くことで、だんだんと滑らかに、連続的に大きくなっていくよね。
小さい波が、いきなりモノをすげ替えたように、ぴょん！と大きくなるわけじゃない。
ところが、波と見える光の強さは、数値が整数倍でぴょんぴょんと飛んでるんだ。
整数は、小数や分数や無理数（コンマ以下が限りなくつづく数）などすべての実数が連続する数直線の流れの中で、離散的（飛び飛び）に置かれてるよね。
そんな具合いに、光の強さは、１から２や３にいきなり飛ぶ。
エネルギーが一定の量でひとくくりにまとまってるから、つぶに見えるんだ（「量子」と呼ばれるゆえんだ）。
というわけで、ひとつの数値の整数倍のエネルギー量を取る光は「たくさんのつぶである」と考えることができる。
つづく
