【感想】強い力と弱い力　ヒッグス粒子が宇宙にかけた魔法を解く

『重力とは何か』に引き続き、大栗先生の本で標準模型について読みました。質量とは何か、というところから始まって、素粒子の標準模型が作られていった過程を一歩一歩学ぶことができました。ヒッグス粒子発見のニュ…ースが出た際に本質が伝わっていないというもどかしさや、多額の公費を使って素粒子の研究をして何の役に立つのか、という批判に対する答えが、先生がこの本を書くモチベーションになったのかなと感じました。続きを読む

新書とは思えないほどの内容の充実ぶりとわかりやすさもさることながら、一般読者を決して変な喩でごまかさすまいとする姿勢がとにかく素晴らしい。おすすめの一冊。

『重力とは何か』と同じ大栗さんの２冊目
重力の方が身近なこともあるし
重力とは何かの方が、ちょっとわかりやすいかもしれないが
これもわかりやすく、最先端物理の内容を紹介してくれる本

『重力とは何か』で相対性理論や超弦理論などの最新重力理論の解説をした大栗先生が、今度は「強い力」や「弱い力」などのミクロの世界の物理学について説明をした本。出版されたのがヒッグス粒子発見からそう間が空…いていない時期でもあり、その記述からもその昂ぶりが伺える。ヒッグス粒子の発見は、ニュースを聞く素人からは何だかよくわからないがまた新しいことが分かったんだなという程度だけれど、理論物理学者からすると「自然界は本当に標準模型を採用していたのだ」と驚きと感動を覚えるものだという。

そうしたニュースの中で、ヒッグス粒子は「万物の質量の起源」と紹介されたが、本書ではそれは違うと指摘する。ヒッグス場(著者はヒッグス粒子とヒッグス場の違いにもこだわる)は素粒子の質量の起源かもしれないが、陽子や中性子などの物質の質量の大部分はクォークではなく強い力のエネルギーに由来するからだと。こういった一般的な誤解を解きながら進めていく姿勢は本書を通して一貫しており、内容の信頼度を上げている。例えば、弱い力も「力」という言葉から得られるイメージとは異なるが、粒子の種類を変える働きも含めて「力」なのだと本書のように丁寧に説明されると納得しやすい。ヒッグス粒子は「質量を与える」ことで粒子の状態を変える「力」で、いわば第五の力だと説明されるとそうなんだと思う。ボゾンとフェルミオンの説明や素粒子の色荷なども、本で読むのはもう何度目かなのだが、よくわかっていなかったことがよくわかった。

また本書では、南部陽一郎の仕事に比較的多くのページを割いて説明しているが、彼の自発的対称性の破れの理論がいかに重要であるのかがこの本で初めてわかったような気がする。偉大な理論物理学者には、賢者、曲芸師、魔法使いの三種類があるとして、南部を「魔法使い」と評しているのは興味深い(リチャード・ファインマンは曲芸師らしい)。自発的対称性の破れ自体に関しては『真空のからくり』の説明の方が詳しいし、『宇宙が始まる前には何があったのか?』や『すごい宇宙講義』などでも扱われていたが、相転移の概念を通しての著者の説明は、他のものと比べても理解しやすかった。宇宙が始まった後の相転移によって、それまでは対称性により交換可能であった力が、宇宙の相転移によりその対称性を失うことで、「弱い力」「強い力」「電磁気力」に分かれたというイメージだという。

最後に著者は、素粒子の標準模型は、南部陽一郎、ワインバーグ、ヤン、ミルズなど数多くの物理学者(40人を超えるノーベル賞受賞者を生んだ)が「何か辻褄の合わないことが見つかるたびに別の理論を継ぎ接ぎして、苦労して織り上げたパッチワーク」のようだと評する。だからこそ標準「理論」とは言われず、標準「模型」と呼ばれているらしい。また、その理論にはまだ重力が含まれていないという決定的な欠点がある。さらに悪いことに、標準模型が「なぜ」に答えていない。力はなぜ四つあるのか、クォークの種類はなぜこの数なのか、この理論に含まれる十八個ものパラメータはこの世界においてなぜこの値を取るのか。また、もともとニュートリノが質量を持たない前提で構築された模型の変更やより高いエネルギー状態での破綻などが問題として提示される。宇宙の全質量を説明するためのダークマターについても何も説明できない。「なぜこの世界は無ではなく、そこに何かが存在しているのか (ライプニッツ)」を説明するための理論にはまだまだ遠いのである。ただ、遠いということは、おそらくはこの分野においても今後多くの進展があることだ。それは悪くないことのような気がする。

これまで色々と量子力学に関する本を読んできたけれども、これまでで一番よく理解できたように思う。それは、自分自身に少しだけ多く知識が付いたからなのかもしれないが、やはりそもそも日本語で日本人に対して書かれたものであることも大きいのだろう。もちろん著者の力量と姿勢の影響もある。著者は、やさしくても本格的な説明とするため、「現場の研究者が実際に使っているたとえやイメージしか使わない」と宣言し、その分「より深くより豊かな知的経験を味わえるはず」だと自ら太鼓判を押す。「強い力と弱い力」に興味がある、という人は少ないのかもしれないが、興味がある人にはかなりおすすめ。自分の中の評価では、『重力とは何か』よりもおすすめかな。

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2016年7月、中国語にも翻訳されて出版されたとのこと。素晴らしい。
https://twitter.com/PlanckScale/status/754498445604519936

同じく同年7月にアスペン物理学研究所の所長にも就任。こちらも素晴らしい。
http://www.ipmu.jp/ja/20160713-Aspen-Ooguri

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『重力とは何か アインシュタインから超弦理論へ、宇宙の謎に迫る』のレビュー
http://booklog.jp/users/sawataku/archives/1/4344982614
『真空のからくり』のレビューhttp://booklog.jp/users/sawataku/archives/1/4062578360
『宇宙が始まる前には何があったのか?』のレビュー
http://booklog.jp/users/sawataku/archives/1/416376870X
『すごい宇宙講義』のレビュー
http://booklog.jp/users/sawataku/archives/1/4781609910続きを読む

強い力が質量を生み出す一要因とは知らなかった。力を伝える粒子のことをボゾン、物質の構成要素となる粒子をフェルミオン。

量子力学というのは私の想像力を遥かに超え、
なかなか理解が及ばない。
ということで何とか理解するべく購入した本。
この著者と仕事をしたことがある友人は
まずは『重力とは何か』から、
とアドバイスをくれ…たが、
４つの力の方がはるかに謎だったのでこちらを購入。

一言で言うと、わかりやすいです。
大して賢いとは言えない私でも、
それなりについていけた、
気分には少なくともなれました。
ただ、人に説明するには、
あと３０回くらい読まないとだめかもしれない。

宇宙や物理や量子力学に馴染みのない人にも分かり易く説明しよう、
という真摯な姿勢が感じられました。
若干わかりづらい例えもありましたが、
まあ良いです。

私のように、
興味はあるけど専門的すぎると自然と理解を拒んでしまう人
におすすめです。続きを読む