素粒子物理学？
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【ヒッグス粒子とは？】 ２０１３年のノーベル物理学賞は「ヒッグス粒子の発見」です。 素粒子の標準理論によると、すべての素粒子は、生まれたときには、質量をもっていないことが要請されます。 しかし、実際には、様々な質量を有しており、 この質量の起源を説明するために、１９６４年、次のようなアイデアが提案されました。 「宇宙初期に、素粒子が、質量を獲得する場（ヒッグス場）を通過し、質量を獲得した」 このヒッグス場を担う量子が「ヒッグス粒子」です。 【素粒子】 「素粒子の標準理論によると・・・」とありますが、そもそも「素粒子」とは、何なのでしょうか？ 中学校の理科（中２の化学）で、“これ以上分けることのできない最小の粒子”として「原子」を学びます。 この「原子説」を唱えたのは、イギリスの化学者ジョン・ドルトン（１７６６−１８４４）で、 １８０３年のことでした。 その後、 イギリスの物理学者ジョゼフ・トムソン（１８５６−１９４０）による「電子の発見（１８９７年）」、 ニュージーランドの物理学者アーネスト・ラザフォード（１８７１−１９３７）による 「原子核の発見（１９１１年）」、 イギリスの物理学者ジェームズ・チャドウィック（１８９１−１９７４）による 「中性子の発見（１９３２年）」、 ・・・というように、原子が、さらに細かく、「電子」「陽子」「中性子」に分けられることが分かりました。 これらのことは、高校の理科（物理・化学）で学びます。 物質の細分化は、まだ止まらず、陽子や中性子にも内部構造があります。 陽子は、２個のアップクォークと１個のダウンクォークという、合計３個の素粒子から、 中性子は、１個のアップクォークと２個のダウンクォークという、合計３個の素粒子から構成されており、 結局のところ、すべての物質の最小単位は素粒子である！・・・ということになっています。 【素粒子物理学へ突入する前に】 現在、「素粒子の標準理論」では、１７種類の素粒子があります。 ６種類のクォーク、６種類のレプトン、４種類のゲージ粒子、それと、ヒッグス粒子です。 ・・・という話を進めても、「はて？」となってしまいます。 挙句の果てに、「素粒子の勉強なんてしても、何の意味もない！」と、開き直ってしまうかも知れません。 私たち人間は、 「たかが人間」というように、生物の１種に過ぎないかも知れませんが、 「されど人間」というように、他の生物とは異なる側面をもっているかも知れません。 仮に、他の生物と異なる側面を持っているとすれば、それは何か？ 知的好奇心をもった「知的生命体」ということでしょうか。 だとすると、役に立つかどうか以前に、まずは、純粋に「知りたい！」という動機で始めてみるのも一手です。 今でこそ、便利で役立つモノがたくさんあるわけですが、 そのすべてが、最初から、その目的を達成するために生みだされたもの・・・というわけでなく、 最初は、まったく想定していなかったけれど、試してみたら、使えた・・・みたいな偶然の産物もあります。 「したたかさ」ばかりの“計算ずくめ”で生きていくと、知的好奇心を排除しかねない・・・。 ＡＩと勝負して、人間が勝てる余地は、どこにあるのか？・・・何となく、答えが見えたかも・・・。 素粒子のことを学ぶ前に、まずは、 高校で学ぶことを、「受験対策」としてサラッと流して終わるのではなく、 ちょっと立ち止まって、じっくり取り組んでみるのも良いでしょう。 「真空放電の実験から、電子の発見に至った」ということだが、「真空放電」とは？ 「電子が負の電荷なら、正の電荷をもつモノが必要であり、それが原子核だというけれど、 正の電荷が“ブドウパン”ではなく、１つの塊（核）である根拠は？」「レイリー散乱」って、何？ |
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