ニュートン式超図解 最強に面白い‼ 素粒子 宇宙をつくる究極の粒子!素粒子がゼロからわかる!! 監修:村山斉

2022年5月10日発行

 

裏表紙

「イントロダクション 素粒子の大きさは、10の19乗分の1メートル未満

第1章 物質を形づくる素粒子 原子より小さい電子を発見! 素粒子研究のはじまり

    陽子と中性子は、三つの「クォーク」でできている!

第2章 力を伝える素粒子 宇宙には、四つの基本的な力があるらしい

    え? 電磁気力を伝えるのは、光の粒子?

第3章 ヒッグス粒子から超対称性粒子へ 素粒子に質量をあたえる「ヒッグス粒子」を発見! 素粒子のパートナー、「超対称性粒子」があるかも

 

第1章と第2章は、ほとんど復習的な内容だった。

ただ、今まできちんと理解できていなかった内容が、より鮮明に理解できるようになった。

一つは、陽子や中性子を結びつける中間子(湯川教授が予言した)は、クォークと反クォークが強い力で結びついたものであり、グルーオンが行き来することで働く強い力であると点。グルーとは英語でのりという意味。

陽子や中性子クォークは単独では取り出すことはできず、取り出すと別のクォークがあらわれて強い力で結びつけてしまう。

質量の99%は、強い力が源になっている。陽子や中性子の質量はおよそ半分が強い力の「位置エネルギー」、半分がクォークの「運動エネルギー」。

カミオカンデで、反電子ニュトリノ陽電子に変えたものが弱い力。反電子ニュートリノから水分子の陽子にW-粒子が渡され、陽子が中性子に変わった。

重力の正体については、いまも明らかにされていない。

 

第3章

 ヒッグス粒子は、LHCで陽子を光速近くまで加速して正面衝突させ真空からたたき出すことで発見された。ヒッグス粒子はとても大きな粒子で電子の約25万倍、陽子の133倍もの質量を持つ。

力を伝える素粒子のうち、ウィークボソン(弱い力を伝える素粒子)には質量があることがわかった。ウィークボソンヒッグス粒子とぶつかるため、そのことがわかった。もともとは電磁気力と弱い力は区別ができなかったが、ヒッグス粒子の存在によって別々の力肉別できるようになった。光子(電磁気力を伝える素粒子)やグルーオン(強い力を伝える素粒子)には質量はない。力を伝える素粒子の中の重量子はまだ発見されていない。

素粒子にパートナー「超対称性粒子」が存在すると考えられており、クォークに対しスカラークオークが、レプトンに対しスカラーレプトンが、光子に対しフォティーノが、ウィークボソン(W粒子)に対しウィーノが、ウィークボソン(Z粒子)に対しジーノが、グルーオンに対しグルイーノが存在するかもしれない。そしてダークマターは超対称性粒子かもしれず、ニュトラリーノと呼ばれ、これがダークマターではないかと考えられている。

現在、LHCでニュトラリーノの発生をつきとめようと研究が続けられている。す

 

第3章は、知らないことが結構書かれていて、興味深かった。