素粒子の話2

さくらが我が家に来てから生活の中心がこの犬に移り、何をさておいても犬に関心が向く。

静かな日常が崩れたという一面もあるが、なんやかんや生活に張りが出たので楽しい。

素粒子のことなどどこかに飛んで行ってしまっていた。そうも言っておられないのでちょっと戻ってみようと思った。別に素粒子についての造詣があるわけではないので、立ち戻ることもないのだけれど。やはり興味があるのだ、そして頭の中を かき回すような難しい話ではあるのだけど。

ユーチュブでこれについての動画を上げている理系女子がいる。親切に説明してくれるので助かる。難があるとすれば、彼女は頭が良いのでどうしても端折って説明する箇所がある。このくらいは分かるであろうという前提で話を進める。

自分の言いたいことはその先にあるから無意識に飛んでしまうのであろう。悲しいかなおバカなオヤジはその飛び石を飛び越えられない。

「焦るな、そこはもう少しゆっくり行け」と、突っ込みを入れたくなる。

それはそうと、なんで素粒子に興味があるのかというと、人間の細胞も含めてこの世の中にあるありとあらゆるものの最小単位が素粒子であるから。

物質は手で触れられる、若い人の柔肌であれば触ると心地よいし、ごつごつとした石であれば痛かったりするような感触がある。

こうした全く異質なものであってもその元の元を辿っていくと素粒子に行きつく。

素粒子とは物質の元となる原子を構成するもので、原子は原子核とその周りを回る電子からなる。原子核の中には陽子と中性子があり、両者の中にあるのがクウォークで、電子とともにこのクウォークが物質の最小単位であり、素粒子の正体らしい。

ちなみに陽子はアップクウォーク2個とダウンクウォーク1個から構成される。中性子はアップクウォーク1個とダウンクウォーク1個とのこと。

素粒子には17種類あるらしい。詳しくは説明できない、正直なところ聞いていて嫌になるところもいっぱいある。

それでも面白い箇所がある、その中の一つに次のような話がある。

原子とは空っぽという話で、原子を東京ドームとすると原子核は野球ボールぐらい。東京ドームぐらいの空間の中身がたった一つの野球ボールなのだから中身はスカスカもいいところ。

そして野球ボールの中身は陽子でこれは原子核の10分の1、そしてこの中身のクウォークは陽子の1000分の1の大きさで、それが3個あるだけ。

こうやってみると私たちの体を構成しているものを辿っていくと、60兆個の細胞はタンパク質からなり、これはアミノ酸が集まったもので、これを分解していくと原子になる。

その原子の中身がこのようにスカスカの空間から構成されている。じゃぁなぜ叩けば痛いし、さすれば気持ち良い感触が生まれるのだろう。

それは電気磁力があるからで、原子核の周りを回っている電子(e)が互いに光子を「お前にあげる」とどちらかが言えば「いらねえよ」と相手が返す。このように互いに擦り付け合うようにキャッチボールして反発し合っていることで、私たちは物に触ることが出来るらしい。

ではどうして重さがあるのであろう。

不思議なことに陽子の中の3個のクウォークが強い力と呼ばれるもので結びつくと、結びついていない時の100倍の重さになる。

重さは質量と同じ意味で、そもそも質量とは重力質量と慣性質量があるらしい。

私は初めて知った。

重力質量とは重さをどれくらい感じるかということで、慣性質量の方は動きにくさを感じるこという。今は両者は完全に一致しているので同じものと考えていいらしい。

それは何となくわかる、体が重く感じる時には動かしずらいから。

質量を感じるのはヒッグス場という場があり、その場を作るヒッグス粒子を感じやすいか感じにくいかが物の重さ軽さの元となるらしい。

ヒッグス場とは電磁場のようなもので、磁石が磁力を感じて動くようにヒッグス場ではヒッグス粒子に鈍感なものはその影響を受けずらい、よって動きやすいので質量は軽くなる。

反対に感受性の強いものは影響を受けるので動きずらい、よって重くなる。

要はヒッグス場での動きやすいか動きずらいかが軽いか重いとなる。

中身がスカスカなのに物として存在し質量があるのは動いているからということになる。

素粒子の動きとは回転であり、この回転が0とか1のように整数の値を取ると光のように一か所に集まることが出来るので物として存在できないという。

たしかに光は物ではない、しかし存在はする。

物理学者はサラッとこれを流していたがそもそも整数回転とは何ぞやと思ったが追求すると頭が痛くなるのでスルーした。

それが3分の1とか3分の2というような回転の仕方をすると互いに反発し合って同じところに一緒にいることが出来ない。この不ぞろいの回転によるまとまり難さが物質の元ということらしい。

フィギアスケートの三回転半とか三と三分の二回転とかして互いにぶつかり合っているようなものなのか、そんな解釈しかできないがそう考えると何か面白いのは私だけであろうか。

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