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19最近忙しく、なかなかブログをやる暇がない…
「貧乏ヒマなし」を地でいっている俺だが、この時期は終戦記念日も近いこともあり、何かとイデオロギッシュな議論が多いが今日はちょっとクールダウンして「素粒子物理学(量子力学)」のことについて書きたいと思う。
今世紀物理学の歴史に大いなる可能性を秘めた研究論文がニュースの話題になった。それは「ヒッグス粒子」と言われるもの。
このヒッグス粒子は1964年にピーター・ヒッグス博士が理論的に存在を予見した素粒子であり、「素粒子に質量(重さ)を与える素粒子だ」と言う。
ではこの「素粒子」ってなぁ〜に?って話になる。
中学の理科(化学・イオンの章)でこう習ったのは覚えているだろうか?
「万物はすべて原子から出来ている」
これは古代ギリシャの哲学者デモクリトスが原子論を仮設して造られた言葉である
原子論で語られている「原子」とは「事象」における成分の最小単位であり、「分割できないもの」の意味で哲学的に用いられることが多い。
英語で原子の事を「アトミック」と表現するがこれはドイツ語では「アトム=(これ以上は)分割できないもの」の意味だ。
しかし現在、その万物を構成する粒子「原子」の中身つまり「原子核の中身」を突き止めようとしているのが今回の研究。
最近ではこの「原子」も含め「素粒子論」と名を変えているらしい。
今回発見された「ヒッグス粒子」とはその万物(原子核)を構成する素粒子の内、重さのきっかけを与えるのがこの粒子だ。
それで・・・この学問(研究)がなぜ歴史的発見に繋がるか・・・?って?
それはもし、この研究成果が実用化されれば人間が万物を自在に創造することができうるテクノロジーだからだ。
そしてこれは同時に宇宙創成の謎を突き止める上で大きな成果であるとも言える。
もともと宇宙は諸説あるが、「無」から時空の狭間から生まれ超高熱の光の球であったという説が有力である。(インフレーション理論)
ちょうど数字が「0」からスタートするように・・・
しかし、インフレーション理論は方程式上証明が出来てもいまだ仮説の域を脱していない。
つまりこの理論で言うと宇宙がいくつもあり、その無数にある宇宙の球の中に地球ももちろんあり、別次元でもうひとりの「自分」が存在するとこになる。(いわゆる並行世界)
そこで、この宇宙創成のヒントになるのがこの「素粒子」と呼ばれるもの。
もしインフレーション理論により親宇宙・子宇宙・孫宇宙が存在するならばこの「素粒子」の衝突によって同じ原子・元素が複数できることになる
仮にこの素粒子がぶつかって、一つの大きな塊ができるのであれば、宇宙は単一の存在であり、一個の光の球が広がっていまの広大無辺な宇宙が出来る・・・ということになる。(ビックバン理論)
では原始の宇宙の姿…これはどういう状態であるか?を簡単に説明しよう。
原始の宇宙は当然星や惑星など存在せず、物質すらない状態
その光の球の温度は10の10億乗度・・・想像もできない超高温である
その中で何が起こっているか・・・これこそ今研究しているいわゆる「反物質研究(量子力学)」ではあるが。
それはアップクオーク・光子・電子・W粒子といった素粒子が移動して互いに衝突しあい、原子を構成した状態。これらの素粒子の質量はゼロであり、光速で飛び交っていた
そして時間が経つにつれ、宇宙はだんだん大きくなる。(真空の相転移)
そこでこの粒子たちはヒッグス粒子が出来ると同時にヒッグス粒子の抵抗を受けて電子・アップクオーク・W粒子は抵抗の度合いに応じ質量が生じ、動きが遅くなる。
ちょっと想像しづらいと思うので、こう考えると解りやすいかも。
水(ヒッグス粒子)をなみなみと入れた水槽にボール(W粒子などの質量ゼロの粒子)を入れるととたんにゆっくし沈む。
そしてそれらの粒子は原子核と電子が結びつき、水素原子・ヘリウム原子が出来た・・・・
中学の時に「周期表」を見たことがあると思う。
最初原子番号1が水素、原子番号2がヘリウム・・・原子番号3がリチウム原子番号4がベリリウムとあるように・・・原子番号が進むほど重たい原子になる。これが周期表の起源なのだ。
(ちなみに昨今の原発問題で話題である核分裂反応は重たい元素から軽い元素に移行する反応。また核融合発電は人為的に核融合を起こす技術が無いためいまの技術では不可能である)
この技術は直接的にテクノロジーの応用には繋がらないかも知れない
しかしこの研究は宇宙の起源、そればかりか科学の究極のテーマである「私達はなぜ今、ここに存在してるのか?」という問いに答えることの出来る唯一の研究ではないだろうか?
こんなこと言うと「なんて罰当たりな・・・!」なんていわれるかもしれないが人間が万物を造れる時代が来るかもしれない・・・あたかも錬金術のように・・・・
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さすがに私立文系頭の私には難しいです。ただ、科学を以て自然を圧倒するというのは厳しいせめぎあいがあるのは事実でしょうね。それまでに大きな犠牲を人類が払う事もあるし・・・。そういう意味では本当にドラえもんが登場する時代も来るのかもしれませんね。傑作
2012/8/7(火) 午後 10:17