量子物理学 第11回「場の量子化」とは？講師・予習ポイント｜8/27 9:00

2026年8月27日（木）9:00から放送大学テレビ2で放送される「量子物理学」第11回のテーマは、「場の量子化」です。放送大学公式の放送予定では、第11回の講師は京都大学教授の川合光さんと案内されています。

「場の量子化」は、量子力学から量子場理論へ進むうえで重要な考え方です。粒子だけを量子化する見方から、空間に広がる「場」そのものを量子的に扱う見方へ進むため、初見では抽象的に感じやすいテーマです。

放送日時と第11回の基本情報

放送日	2026年8月27日（木）
放送時間	9:00～9:45
放送局	BS232・放送大学テレビ2
番組	量子物理学 第11回
テーマ	場の量子化
講師	川合光（京都大学教授）

「場の量子化」とは何を意味する？

古典物理では、電磁場のような「場」は空間の各点に値を持つ連続的な存在として扱われます。量子論では、その場の振る舞いを量子的な自由度として記述し、エネルギーの励起を粒子として捉える考え方へ進みます。

代表例が電磁場です。電磁場を量子化すると、その励起が光子として表されます。つまり「粒子」と「場」を別々のものとして見るのではなく、量子化された場の励起として粒子を理解する視点が重要になります。

第11回を見る前に押さえたい3つの言葉

1. 調和振動子

量子場の各モードを数学的に扱う際、量子調和振動子との対応が重要になります。生成演算子・消滅演算子の考え方につながるため、前段階の量子力学で調和振動子を復習しておくと理解しやすくなります。

2. 生成演算子と消滅演算子

場の量子化では、量子を一つ作る・一つ取り除く操作を表す演算子が登場します。式そのものだけでなく、「粒子数が変化する操作」を表しているとイメージすると整理しやすいです。

3. 真空

量子論の真空は単なる「何もない空間」と同じではありません。場を量子化したときの最低エネルギー状態として定義され、量子場理論の出発点になります。

なぜ場の量子化が重要なのか

相対論的な世界では、粒子が生成・消滅する現象を扱う必要があります。粒子数を固定した量子力学だけでは扱いにくい現象を、量子化された場を使うことで統一的に記述しやすくなります。

素粒子物理学では、電子や光子などを量子場の励起として捉えます。第11回は、量子力学の応用から量子場理論へ橋をかける内容として位置づけると、全体像をつかみやすいでしょう。

放送前に復習しておきたいポイント

• 波動関数と演算子の基本
• 量子調和振動子
• 固有状態とエネルギー準位
• 生成演算子・消滅演算子の意味
• 電磁場と光子の関係

よくある質問

量子物理学 第11回はいつ放送？

2026年8月27日（木）9:00からBS232（放送大学テレビ2）で放送予定です。

第11回のテーマは？

「場の量子化」です。

第11回の講師は誰？

京都大学教授の川合光さんです。