超大統一理論とは?

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物理
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今回のタイトルをご覧になり
分かる方と分からない方いらっしゃるでしょう。
分かる方は宇宙をよくご存じの方でしょう。
これは素人でも宇宙の謎に興味があり
学んだ方は必ずこの言葉に出会うはずです。
なので、今回はじめて知った方には
こんな理論があるんだ~と少しでも
知っていただけたら嬉しいです。


宇宙ってなんなの?


今回、大統一理論の話題に入る前に・・・。
そもそも「宇宙」とは何か
そこからスタートしましょう。


© NASA / ESA / CSA / JWST(James Webb Space Telescope)


宇宙といえば、輝く星や銀河のことを
連想する方も多いでしょう。
しかし宇宙とは、時間と空間やそこに存在する
すべての物質とエネルギーのすべてを表わします。
そうですよね。私たちは確かに生まれた時から
自分のテリトリーで、年齢の分の時間の経過が存在し
周りには物で溢れています。
即ち、宇宙は私たちが目に見ている物も含め全て。


目に見えないもの


先ほど宇宙の概念に、目に見ている物含め
全てのものが宇宙と書きました。
この世には人間の目で見えないことも
山ほどあります。それは色んな意味を
含みます。可視領域ではないものや
どこかに潜んでいて誰も見たことがない、
いつもそこにあるけど、小さすぎて見えないもの
・・・色んな見えないがあるでしょう。



さて私たちが今、目に見えているものが
どうやってできたのか?どこから来たのか?
ということを突き詰めて調べていくと
それは決して人間のレベルでは見えない

分子、原子レベルの話になっていきます。
そして、その分子や原子はどうできたの?
どこから来たの?と解いていく事そのものが
宇宙のはじまりを意味していきます。


自然界の「四つの力」


この世界の物質の最小は分子・原子よりも
遥かに小さく「素粒子」といわれるもので
それ以上分割することができない自然界の最小単位。
その素粒子というものにも、名前(フレーバー)の
違うものや、働きの違う特性があります。


© J-PARC


現在、光子(光の粒子)や電子も含め見つかった
素粒子は17種類に及びます。
この17種類の素粒子たちは、現在分かっている
3つの力に相互する作用を持っています。
「弱いちから」
「強いちから」
「電磁気力」


© depositphotos


さて、もうひとつこの宇宙には「ちから」が
あるのですが、皆さんお分かりですか?

答えは「重力」です。
実は四つ目のちからが重力だとは分かって
いるのですが、モノとモノが引き合う
万有引力を媒介する重力子が未発見なのです!
物理学の悲願である重力子(グラビトン)の
発見となれば素粒子は18種類となります。

 


理論の統一


私たちの体も含め、身の回りのもの(物質)を
さかのぼり詳しく中身を調べると
分子・原子レベルになります。
更に原子核、陽子、中性子よりも小さいものが
電子、クオークなどの素粒子と現代科学で
行き着きました。ではそこで終わりなのか?


© ハイパーカミオカンデ


重力をのぞく「三つの力」を統一した理論を
大統一理論といいます。

力の統一を検証するには統一されていた時代の
宇宙と同じ高エネルギー状態を作り出す方法があります。
高加速器研究での衝突実験ですね。

素粒子物理学は理論と実験から発見を
導きたいわけですが簡単なものではありません。

「四つの力」も元は1つから始まった!という
究極的に統一された理論を超大統一理論といいます。
今回は宇宙のちからは究極的に1つから始まった
という物理の理論のお話しをしました。
applestarでした♪バイバーイ👋



おまけ
※第5の力⇒否定的な実験結果が出たため支持の少ない理論。バリオン数に関係した場の存在があるというもの。
第5の力に成り代わり出てきたものもある。
※第6の力⇒粒子と反粒子の反発力という提唱者もいる。宇宙の地平の彼方に反世界があるのではないかというもの。

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