【小説タイトル】
原子と物質と量子力学
【Ｎコード】
Ｎ３０６８ＨＺ
【作者名】
ばーでーん
【あらすじ】
原子は、どのように、いま観測されている原子になってるか？そ
れは、量子力学の原理によります。さもなくば、原子は、電子が原
子核に墜落するからです。
原子が、どのように振る舞うかを理解できれば、その集合の物質が
理解できるという訳です。

（前書き）

原子の構造は量子力学で記述されます。
元素の周期律表なども。

原子は簡単にはなくならない
原子にはプラス電荷の核がある
核をマイナスの電子が周回している
電子が周回すると普通なら
光などの電磁波が放出される
電子は動力を失い核に墜落するはず
ところがどうだ
電子は核の周りを周回し続ける
原子はなくならないとはどういうことだ
原子はなくならないとはどういうことだ

電子は確率の波動であって
核の周りで定常波をつくる
電子は定常波のどこかに存在する
電子が別の定常波になるときだけ
それに見合うエネルギーの
電磁波が放出されたり吸収される
そういうわけで
電子は核の周りのどこかに居続ける
原子は居座る電子の数でサイズが変わる
原子は居座る電子の数で化学性が変わる

原子は光を吸収か放出して色が決まる
原子でできた物質の色も同樣に決まる

これで準備は整った
１００種以上の周期表の元素
有機物

生体物質

の世界の旅に出発できる

その組合せの無限にもありそな
無機物

（後書き）

原理的には、私たちは、原子や分子、物質の性質を量子力学で解く
ことができます。
残念なことに、電子がいっぱいあると、たちまち、計算が複雑で、
粗い近似的でしか解けません。
原理的に解けるといっても、近似的にしか解けないのであれば、物
質をすっかり理解できたとは言えないと、私は思います。
物質は、まだまだ不思議でいっぱいなのです。
以下は全くの余談です。電子が二つ以上あるとき、一つの定常波の
状態を二つの電子までしか占めることができません。高校の化学で、
原子の１ｓ軌道に二つ、２ｓ．２ｐ軌道（軌道＝定常波）にもそれ
ぞれ何個までという規則で周期表ができることをご存知でしたら、
そのことです。これをパウリの排他原理と言います。これは、電子
にはスピンと言う相対性理論から要請される自由度が存在すること、
二つの電子は区別できないことから導かれます。量子力学では、こ
れを考慮する必要があります。この段落は語る必要はなかったので
が、化学を履修した方向けの豆知識です。


原子と物質と量子力学