行列力学

ぎょうれつりきがく

観測できる量だけを使い、数を縦横に並べた表(行列)の計算で原子の中の電子を扱う、最初の量子力学。1925年に生まれた。

1925年7月、ハイゼンベルクは、誰も見たことのない電子の通り道を理論から外し、原子が出す光の振動数と強さという観測できる量だけで力学を組み立て直そうとしました。ところが、その量どうしを掛け算すると、掛ける順番で答えが変わるという奇妙なことが起きました。

論文を受け取ったボルンは、これが数学でいう「行列」の掛け算と同じだと気づき、同じ年の9月に弟子のヨルダンと^[1]、11月にはハイゼンベルクも加えた3人で^[2]、新しい力学として体系にまとめました。位置と運動量を掛ける順番を入れ替えたときの差がプランク定数で決まる一定の値になる、という関係が、その中心にあります。

1926年には、見た目のまったく違うシュレーディンガーの波動力学と、中身は同じであることが示されました。今日の量子力学は、この二つを一つにまとめた形で使われています。