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2017年4月1日朝カル講習会参加 [物理]

先週の土曜日に、久しぶりに朝日カルチャーセンターの講習会に参加しました。

宇宙と素粒子の物理についての2時間の講習2講義でした。

 「宇宙と素粒子」川崎雅裕先生(東京大学宇宙線研究所)

 「LHCの最新成果 ヒッグス粒子とこれからの展開」 浅井祥仁先生(東京大学)

浅井先生の講演は、何年か前に1回聴講しているので、今回2回目でした。
前回聞いた話に新しい話題が追加されているといった内容でした。
まだ確立されていない内容があるので、理解できない部分も多々ありました。
「途中で質問しないとどんどん進めてしまうので質問してくださいね」、と言わ
れますが質問するのも難しい感じがします。

2012年にヒッグス粒子が発見されて、翌年にその関係でノーベル物理学賞が
授与されていますが、あれからもう5年程立っています。ついこの間のような
気もするが・・・。
浅井先生は、ヒッグス粒子を発見したLHCのアトラスグループの日本のまとめ役
で、ノーベル物理学賞の3つ目の枠にLHCのグループが入らなかったのは残念だっ
たでしょうね。

ヒッグス粒子の発見は、新聞やTVが言うように17番目の素粒子がみつかったとい
うチョロい話ではないと強調されます。
それまで見つかっている素粒子は物質を形作る素粒子クォーク・レプトンか力を伝
えるゲージ粒子のどちらかですが、ヒッグスはどちらでもなく素粒子の質量を生み
出す真空に存在する場だということです。
真空というものは空ではなく、何かが詰まった不思議な状態だということが分かった
という意味で大きな意義があります。

そのため、宇宙初期に宇宙が急激に膨張するインフレーション理論との関係があり、
ヒッグスがインフレーションを起こしたかもしれないし、ヒッグスと同じような色
付きヒッグスが起こしたかもしれないというところが議論になっているそうです。

空間が膨張するとそれに伴ってエネルギーも増えるという話がありますが、講演会で
よく質問されるようですが、浅井先生は「宇宙が無限であればそうなんだけど、宇宙
は有限なのでエネルギーは増えない」というようなことを言っていました。
川崎先生の講演でも同じような質問があって、川崎先生は「重力はマイナスのエネルギー
になるのでトータルではエネルギーは増えない」というように話していました。
二人の回答を合わせると、重力のエネルギーは宇宙の端を0としたポテンシャルエネルギー
のように考えて、宇宙の内側にマイナスになっていて、宇宙が広がっていくとマイナス
が大きくなるので、空間に貯められるエネルギと重力のエネルギーで帳尻が合うと言っ
ているかとイメージしましたが、あっているかは不明。

宇宙の観測と一般相対性理論から、宇宙には暗黒エネルギーが存在していることが分か
ている。ヒッグス発見で、ヒッグスは暗黒エネルギーよりも10の60乗も高いエネルギー
になっている。色付きヒッグスでは10の112乗も高い。
しかし、暗黒エネルギーは宇宙膨張に効いているが、それが何か分かっていない。
ヒッグスは、ある筈だが宇宙膨張には効いていない。新たな未解決テーマになった。

つづく

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