文系のためのめっちゃやさしい超ひも理論【松尾泰】 / レビュー・感想

本の情報

超ひも理論のエッセンスを生徒と先生の対話を通してやさしく解説した本書。本書を通して最新物理学について学ぶことができる。

電子や光子など、発見されている17種類の素粒子はすべて、基本的に開いたひもであらわされます。閉じたひもでしかあらわされない素粒子は、まだ発見されていないんです。そして、重力子も、閉じたひもであらわされると考えられているんです。

現在では「超ひも理論」という言葉は、5種類の超ひも理論にM理論もくわえた、より広い意味で使われています。

電気磁力と重力の大きさを比較すると、なんと重力は電磁気力の10の42乗分の1程度しかありません。

重力は、本当は電磁気力などのほかの力と同じくらい強いけれど、高次元空間に移動することができるため、みかけ上、弱く見えていると考えられるわけです。

重力子をひもと考えることで、超ひも理論が、一般相対性理論と量子論の結合を実現する、究極の理論の最有力候補に躍り出たのです。

超ひも理論に基づいて計算すると、物理定数や物理法則が成立するパターンは、少なくとも10の500乗通りもあると考えられるんです。

ブラックホールは、重い恒星がその生涯を終える際に、自らの重力で1点につぶれることで誕生すると考えられています。

ダークマターの候補として有力視されているのが「超対称性粒子」です。

半径約6378キロメートルの地球を、半径1センチメートルほどに圧縮できれば、ブラックホールになります。

重力は電磁気力の10の42乗分の1程度しかないとされ、極めて弱い力と考えられている。

その理由として、重力を伝える重力子だけは閉じたひもだと考えられているため、3次元のDブレーン(3次元空間)にくっついておらず、3次元空間を飛び出して高次元空間に移動、拡散し、重力は弱まってしまうと考えられている。

超対称性の考え方によると、既知の素粒子それぞれにパートナーとなる未発見の素粒子が存在するとされている。例えば、ボソンである光子(フォトン)には、そのパートナーとして、光子に似ているが、フェルミオンの特徴をもつ粒子「フォティーノ」が存在する。

このような超対称性粒子はCERNのLHCなどを使って探索されているが、まだ発見されていない。

なおダークマターの候補として有力視されているのがこの超対称性粒子である。

超ひも理論を学ぶことで改めて重力の不思議に気づくことができた。重力を扱う基本理論である相対性理論について深掘りしていきたい。

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