物質とはなんだろう。力とはなんだろう。力はカタカナの「カ」とフォントの区別が出来ないのでワタクシはチカラと書くことにする。力とはなんだろうを かとはなんだろうと読む奴は稲えーーーー としても、だ。
目に見えるモノ・・・物質に違いないぞ。目に見えなくても空気は酸素や窒素からなる気体だと知っているし物質だよな、酸素も窒素も。目に見えないけど電子も物質だよな。
そう思っていると素粒子の世界では物質ではない素粒子が登場するのだ。モノを切って切って砕いて砕いて、もうこれ以上は細かく出来ない・・・という状態のモノが素粒子であるとワタクシは考えていた。だが、素粒子は物質粒子とそうでない粒子があるのだよ、ちみい。
物質を構成するのはクォーク、レプトンである。他にチカラを媒介する粒子がある。グルーオン、weakボソン、光子などだ。さらに補助場の粒子としてヒッグス粒子もある。なんで増えたん?
ここでチカラを媒介する粒子というものは何か? 古典物理では登場しないものである。経験的にチカラは接触で伝わると知っている。バットはボールは当たると跳ね返る。接触だ。そして接触しないでも伝わるチカラも知っている。重力と電磁気力だ。物質は重力を感ずる。荷電粒子は電磁場を感ずる。これも重力場と質量物質の作用がある、荷電粒子と電磁場との作用がある。ということもできる。作用だ。 さようであるか? さようでござる。なにを!!
だが、ここにチカラを媒介する粒子は出て来ない。
という事で古典論でチカラと言われているものは場の量子論では相互作用に置き換わる。相互に作用するのである。さようか。さようでござる。
そうは言っても何のことやらである。場の量子論では相互作用はチカラを媒介する粒子の交換である、粒子が生成・消滅する素過程を言う。
とは言っても何のことやらわからないのだが例としてクーロン力の説明が出る。くーろんかではなく くーろんりょく である。これなんとかしたいな。カタカナのカと 漢字のカ(ちから)
2つの電荷間にクーロン力が働く・・・2つの電荷で光子のキャッチボールをするという例え。
そうは言っても何のことやらである。一方の電荷が光子を放出する、他方がそれを受ける。互いにそれを繰り返す・・・・ 何のことやらである。それは一秒間に何回繰り返すのか? と質問したらどのような回答がくるであろうかね。
湯川中間子は核子間で交換されるのである、それが核力の説明に出てくる。チカラを媒介する粒子として中間子が考案されたのである。
だが、核子間で中間子を交換するってどういうことなの? 1秒間に何回交換されるの? そういう数は考えられるものなの、考えられないものなの? ならば交換ってどういう意味なの?
クォーク間ではグルーオンが交換される。場の量子論ではチカラは粒子交換である。
そうは言っても何のことやらである。
とりあえずは場の量子論ではチカラは場の量子の交換という事で説明しているので、そういうことにしようや（笑） ここらは入門書を読んでも分かるものではなかろうに。
チカラを媒介する素粒子は強い相互作用ではグルーオンが8種、弱い相互作用ではweskボソンがW(+), W(-), Zの3種、電磁相互作用では光子1個で合計12種あるぞ。いるのか、おおすぎないか? いや、ワタクシが決めるのではないのだし・・・・・
これらは場の量子である。ゲージ場の量子である。光子はゲージ場である電磁場の量子である。グルーオンはグルーオンの場の量子である、weskボソンはそこのゲージ場の量子である。
そして、ゲージ場の量子は質量が0でなければならない。光子もグルーオンも質量は0である。いいぞ、それでいいのだ。
だがweskボソンは質量がある。だいぶ重い。どないすんのこれ。ゲージ場の理論ではダメなのか? だが物理学者は巧妙な事を考え出したのである。はじめ、weskボソンの質量が0であるゲージ場の世界があったとする。どこにあったのか知らんけどあったとする。宇宙の始まりの頃にあったのだろうとする。そして、そのゲージ対称性が崩れた。そこに奇妙だが超・便利な自発的対称性の破れが生じたとする。それによってweskボソンは質量を得た、とする。
ここらはヒッグス機構が説明する。そこにヒッグス粒子が登場する。素粒子の一つである。理論は60年代後半に提案され。約50年後の2012年に発見された。長生きしたヒッグスはノーベル賞受賞であった。ぱちぱちぱち。
というような話が上の本にあったが、そういう歴史的な流れは理解したつもりだが肝心の理論はワケワカランのである。このような入門書を読んで理論が分かる奴がいるかよ（笑） この本がトリガーとなって専門書に進むという王道がある。ワタクシはこの本で終わる。
さーて、場の量子論の入門書でも探すか。(´・ω・`)
ものすごく都合の良い超・便利な考え方として 対称性の自発的破れ、バーチャルプロセスというものがあるぞう。自然は対称性を好むのか好まないのか、知るかよだが。対称性があるものもあれば破れているものもあり。わしらの宇宙は対称性が破れたからこそ あるんだじょ!! ってかね。
不確定性原理も超・便利な考え方だぞう。バーチャル・プロセスのところで大活躍だじょ。
てな感じ。アインシュタインの夢ってのは大統一理論の事ね。夢は夜開くうぅぅ。。。。
