相対論的量子力学

川村嘉春

តុលា 2012 · 裳華房

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「相対論的量子力学」とは「特殊相対性理論」と「量子力学」が融合された理論で、1928年に提案されたディラック方程式を基礎方程式とする。したがって、「特殊相対性理論」と「量子力学」を学んだ方が本書の主な対象であるが、これらに関する基本的な概念と知識を付録に記載したので、大学の下級生でも意欲のある学生ならば、自主学習や自主ゼミを通して読みこなせる構成になっている。

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「相対論的量子力学」とは「特殊相対性理論」と「量子力学」が融合された理論で、1928年に提案されたディラック方程式を基礎方程式とする。したがって、「特殊相対性理論」と「量子力学」を学んだ方が本書の主な対象であるが、これらに関する基本的な概念と知識を付録に記載したので、大学の下級生でも意欲のある学生ならば、自主学習や自主ゼミを通して読みこなせる構成になっている。
第I部では、相対論的量子力学の構造と特徴について学ぶ。具体的には、ディラック方程式を導出し、そのローレンツ変換性、解の性質、非相対論的極限、水素原子のエネルギー準位、負エネルギー解の解釈について考察する。第II部では、相対論的量子力学の検証について学ぶ。具体的には、電子・陽電子などの荷電粒子と光子の絡んださまざまな過程（クーロンポテンシャルによる散乱、コンプトン散乱、電子・電子散乱、電子・陽電子散乱）に関する散乱断面積を導出し、高次の量子補正について考察する。なお、本書をマスターされた方は、次のステップとして同選書『場の量子論 －不変性と自由場を中心にして－』（坂本眞人 著）に進まれることをお勧めする。

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●著者紹介
川村嘉春（かわむら よしはる）
信州大学教授、学術博士。1961年滋賀県生まれ。名古屋大学理学部物理学科卒業、金沢大学大学院自然科学研究科物質科学専攻修了。信州大学理学部助手・助教授などを経て現職。専攻は素粒子物理学。主な著書に『理解する力学』（裳華房）などがある。