質問: 電子や光子の波動性と粒子性について こんにちは、王次郎です ”光の物理”(小林浩一 著,東京大学出版会)p.35には、光の粒子性と波動性に関して以下の様に紹介されています。 『光の行動は、観測されるまでは空間に広がった波動、つまり電磁波の立場で考えなければならないし、観測されてはじめて、光は粒子、つまり光子としての顔を見せることになる。(中略)光が原子や電子あるいは一般には物質と出会い、エネルギーを交換するときには、光は粒子のように行動し、それ以外のときには波動のように振る舞うといってよいだろう。』 量子力学では、例えば電子の波動関数は、電場や磁場などの物理的な存在ではなく、状態(可能性)として空間に広がって存在しているとされていたと思います。光の波動性が、電磁場としての物理的な存在であるのに対して、電子などの粒子の波動性は波動関数で計算される状態の波であるとすると、電子や粒子の波動性と光の波動性は別物なのでしょうか? それから、光もシュレーディンガー方程式で波動関数が計算できるのでしょうか?
回答: 場の第二量子化という面倒な方法を使うと(自分はできませんが(^^;))、#1さんの仰るクライン=ゴルドン方程式なんかを経由して、けっきょくマックスウェルの電磁場方程式が、光子に対するシュレーディンガー方程式になるという話を聞いたことがあります。