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2013年10月15日 (火)

「神の粒子」は物理の根幹であり、宇宙の謎解明への前進となる!

物質にはなぜ質量があるのか。今年のノーベル物理学賞を受賞するヒッグス氏とアングレール氏は、当たり前に思えるが根源的な問いについてついに答えを出しました。

 

138億年前ビッグバンにより宇宙が誕生したころ、物質を構成する素粒子には質量(重さ)はなかったのです。ビッグバンから100億分の1秒後にヒッグス粒子が発生し、宇宙空間をヒッグス粒子で満たされた結果、高速で飛び交っていた素粒子同士とぶつかるようになったことで、素粒子の速度が遅くなり質量を持つようになったとされています。この結果素粒子が集まり始めると3分後には原子核ができ、38万年後には原子、分子ができ、9億年後には星や銀河ができ、現在に至っているのです。そして星が誕生したことで、今日の生命の誕生につながって行ったのです。と考えると本当に神の粒子と言われることがわかります。

 

物質をどんどん細かくしていくとき、これ以上分割できない限界まで小さくしていくと素粒子に行きつきます。その中で、あらゆるものに質量を与えている素粒子がヒックス素粒子です。現代物理学の基礎となる「標準理論」では、素粒子は17種類あって、そのうち16種類はすでに実験で確認されており、唯一発見されていなかったのがこのヒッグス粒子だったのです。

 

その素粒子が欧州合同原子核研究機関が1980年代から、大型加速器を使った実験でヒッグス粒子を探す実験を続けてきて、20127月、ヒッグス粒子と見られる新しい粒子を発見したと公表したのです。さらに実験を重ねて133月には新粒子はヒッグス粒子であると断定したのです。提唱からほぼ50年を経て、ヒッグス粒子の存在は正しかったと証明されたのです。このヒッグス粒子の理論の土台をつくりで貢献したのが、米シカゴ大の南部陽一郎名誉教授だったのです。

 

素粒子が重さを持ったことが、質量の誕生を促し、ひいては生命の誕生につながったのであり、人間が住む今の世界の存在を説明しているのです。ヒッグス粒子はあらゆる場所に存在し、「神の粒子」と呼ばれるのはこのためなのです。とは言ってもヒッグス粒子の存在が証明される前から、それが存在することを前提として理論が作られてきたのです。ヒッグス粒子の理論は現代物理学の基礎となる「標準理論」の中でも根幹をなす存在であり、そこに日本にの南部陽一郎名誉教授が絡んでいたと言うわけであり、日本人としても誇らしく感じます。

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