■統計と前期量子論 (2) ——Darrigol 1991

O. Darrigol, “Statistics and Combinatorics in Early Quantum Theory, II: Early Symptoma of Indistinguishability and Holism,” Historical Studies in the Physical and Biological Sciences 21 (1991): 237–298.

前期量子論における統計熱力学の役割を検討した,いまや古典となっている論文の第二部.アインシュタインとプランクの不一致の源泉は,統計的手法に起因する特徴と,ミクロなモデルに存在する特徴とを区別することが難しかったところにある.熱力学的性質をミクロの力学から導出することは難しく,物理学者はしばしば統計的分布を単純に仮定するしかなかった.この困難にまつわる議論を,光量子をプランクの放射則に適用するという問題と,統計的エントロピーを示量的にするという問題を通じて検討する.ボルツマン的なアプローチを分子的,ギブス的なアプローチを全体論的と呼ぼう.当初,前者は区別できる粒子とのみ,後者は区別できる粒子とも区別できない粒子とも整合的であったが,前者であっても区別できない粒子を扱おうとする試みがなされ,ボース・アインシュタイン統計が誕生した.20年代半ばに,新しい量子論的対象,すなわち不可識別性をもつ粒子が導入され,そこからボース・アインシュタイン統計が導かれるようになった.粒子の不可識別性は,放射理論(プランクの放射則)と気体論(エントロピーの示量性)の二つの文脈から現れた.どちらも共通の統計的基盤を有しており,たがいにテクニックを融通することができた.これらは,ド・ブローイとシュレーディンガーのミクロなモデルを採用することで統合された.

関連記事

Written on September 14, 2017.