vol.432 宇宙の根源物質は何か？
2025-02-25
・加速器の仕組み
・湯川博士の発見
・粒子のおびき出し
・ヒッグス粒子の発見経緯
・さまざまな粒子の発見
あー、あれなんつったかな。「CERN（セルン）」か確か、ドイツ語かな？確か。素粒子加速器でCERNっていうのがあって、大型ハドロン衝突型加速器LHCといいます。ハドロンってのは多分、多分だけど、陽子のことだと思う。
たぶん陽子をぶつけてんでしょうね、陽子って重いからぶつけがいがあるんですよ。大概はね、粒子とか、粒子じゃない電子とかやってんすけど。あのね、この加速器というのは、どうやって加速するかといったら、磁石でやってるんすよ、電磁石で、引っ張るわけよ。でも、電磁石で引っ張るにはどうしたらいい？引っ張る？普通引っ張れないでしょう？例えば、引っ張れないものと引っ張れるものってあるよね。わかる？
かわかつ）
磁力がない。
ああそう、あんた頭いいね。本当その通り。磁石は磁力がないと引っ張れない。あるいは、その電気、電気力じゃないな。陽子ってのは陽の電子で電気があるんすよ。電子ってのは陰の電気なんですよ。陰電子つか電子と陽子ってのはお互い引っ張り合うわけですよね。で、磁石ってのは、陽の、陽を引っ張るんですよ。で陰も引っ張るの、磁石の陰極・陽極があるでしょう？あれでどっち引っ張るか。陰極は陽を引っ張って、陽極は陰を引っ張るわけです。要するにSとNがあるわけですよね。
それで電磁石をこういうね、でかい丸い輪っかがあるんですよ、加速器ってのは。そん中をぐるぐる回すわけですよ、電磁石で。原理はですね、電磁石回すの、それにつれて引っ張られて回っていくわけですよ。電磁石を高速で回すなんて出来ないから、電気信号で電磁石をバババババーってやるわけよ。この…最初このゾーンの電磁石、その次にこのゾーンの電磁石、その次にこのゾーンの電磁石って形で、スイッチングでババババーってやってくわけ。
スイッチングだからもう光速を超えることができるわけですよ。ま、出来ないんだけど本当は。それ近くでやってると、粒子は軽いからヒュルヒュルって従ってくれるわけ。で、ある程度は両方こう、光速になったときにバシンとぶつけるわけよ。そしたらそのときに莫大なエネルギーが出ると。ものすごいエネルギー。
それ…粒子一個だから全然我々は感じないけど、それが例えば1gぐらいあったら地球はもう…地球は？なくなる？あ、なくならないって、そこまでじゃないって。でもその粒子加速器は消えてなくなってしまうって、それぐらい。1gそうか、1gと1gだから広島原爆3個分だよね。が爆破するわけだから、やっぱなくなっちゃうよね。
で、そういうエネルギーが出たときに何が起こるかっていうと、いろんなことが起きるわけ。で、なんでそんな実験してるかというと、科学者は粒子を作りたいの。あるいは創造…ん、なに？おびき出したいんだよね。
例えば湯川博士というのは日本で一番最初にノーベル物理学賞をもらった人だけど、あの人は中間子を予言した人なんすよ。中間子っていう素粒子があるよって予言したんですよ。後に実験でそういうぶつけ合ってやって、やったら中間子が出てきたんですよ。だからノーベル賞もらったの。
だから物理、今の量子力学とか物理学というのはそういうふうに進化していくわけ。理論がまずあって。で、じゃあちょっと実験してやってみようかってやってたら、ああ出てきた、じゃあそうだってなるわけ。
何回か前に喋ったハドロンだっけ？なんつったかな？ヒッグス粒子だ。ヒッグス粒子ってのはそうやって発見されたんですよ。
ヒッグス粒子っていうのは、我々は質量を持ってると。質量を持ってるけども、なんで質量なんてあるのっていう。普通あると思うじゃん。球があって、素粒子があったら、もう質量があるのが前提なんだけど。物理学者は頭おかしくて、なんで質量があるの？って思うわけですよ。
何で思うかっていうとやっぱ数式をいろいろやってると、あれ、おかしいな？質量ってどっから出てくるんだみたいなことになってくるわけ。で、今度は探してると、ぶつけ合ってるとヒッグス粒子が出てきたわけ。あ、これは何だということになって、次々と本当にもう毎年のように新しい粒子が発見されてるわけ。毎年ってことはないね、もうちょっと間隔が空く場合もあるけども。そうやってね、もう本当にいろんな粒子が発見されるの。
なんでかっつうと、もうこれねよくよく考えると、要するにね最初は陽子と電子と中間子だけだったんですよ、大昔は、物理のね。我々が中学校の頃は。それで原子ができて世界はそれでできてると思ったけど、今やもう素粒子はもう、もう本当に無数に、無数とは言わないけどいっぱいあるわけ。
だから基本原子とか基本粒子とかいうのはわからないの。もう何が基本なのか。
今クォークとかいろいろ言われてますけども、紐状の何とかかんとか言われてますけども。実はまだまだ奥があってですね、全然ですよ。それぐらい人間の物理学、量子力学、あるいは観測とか理論っていうのはね、遅れてるとは言わないけども、まだまだ未到達な部分が、奥が深いということですね。はい。これでスーザンさんの質問はおしまいにします。お疲れ様でした。