大学公開講座。大阪で宇宙を支配する一つの数式の講演開催!

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宇宙にはたくさんの謎があります。

 

例えば、私たちの住む宇宙は、加速的に膨張していることがわかっています。

大質量の存在する空間では、重力は莫大な力があります。

それに逆らって、さらに加速的に膨張しているということは、その何かの源があるはずです。

ダークマターだとか、ダークエネルギーだとか言われていますが、これらは一体どのようなものかという問題があります。

 

また、私たちの宇宙の初期やビッグバンがどのようなものだったのかという問題です。

宇宙背景放射や、宇宙の初期に発せられた光を観測しようとさまざまな人工衛星や望遠鏡が観察しています。

そして、現在わかっている最も基本的な4つの力:重力、電磁気力、強い力、弱い力の統一問題。

これらの問題は、物理学の素粒子物理学であると言われています。

しかし粒子の根源を知ることは、実は宇宙の始まりや、宇宙の未知の物質やエネルギーを知る手がかりにもなり、実は宇宙とつながっているのです。

今回は、そんな素粒子物理学の講演のお知らせです。

 

 

素粒子物理学はミクロの世界であって、壮大な宇宙とは全く違う世界のように見えます。

しかし、ニュートリノは素粒子なので素粒子物理学の範囲なのですが、諸般の事情で日本では天文関係になっています。※1

このカミオカンデで1987年の超新星の爆発で発生したニュートリノが観測されました。

そして2002年、天体物理学とくに宇宙ニュートリノの検出に対するパイオニア的貢献で、小柴昌俊先生がノーベル賞を受賞しました。

この超新星1987Aによって、天文学の現象を理解するのに素粒子の範囲も観測対象になることが実証されたのです。

このように天文学も素粒子物理学とも関係がある分野なのです。

 

 

ところで、高校物理で重力(万有引力)について学習したと思います。

天体の運動は主に重力(万有引力)で決定づけられています。

しかし教科書には、いきなり重力(万有引力)は質量に比例し、距離の2乗に反比例するという式がでてきます。

どうして、重力(万有引力)がそのような式で表すことができるのかの説明はありません。

実は、重力(万有引力)が発生するのかのメカニズムはわかっていません。

そして、どのように伝達するのかもわかっていないのです。

だから、説明のしようがないのです。

 

 

しかし、同じような形をした電磁気力は、光子を媒体にして伝達して、伝わることがわかっています。

すなわち、力は何らかの粒子を媒介にして伝わるものと考えられます。

実際、強い力はグルーオンが、弱い力はウィークボゾンがそれぞれ媒介しています。

重力(万有引力)だけはまだその媒介している粒子が発見されていませんが、重力もやはりなんらかの粒子が媒介しているものと考えられています。

 

力が粒子を媒介にして伝わるという性質が明らかになるにつれて、全ての力は1つの理論で記述することができるのではないかという推論ができました。

まず、弱い力と電磁力が統一できることがわかり、電弱力としてまとめられています。

次にこの電弱力と強い力の統一です。

この2つの力も統一できると考えれており、現在有力な理論が「大統一理論」です。

実は現在検証が行われており、そもそも1987Aのニュートリノを観測したカミオカンデも、大統一理論で予言されている「陽子崩壊」の現象を観測するための装置でした。

最も基本的な力は、重力(万有引力)、電磁気力、強い力、弱い力の4つです。

そのうち三つが統一できそうな状態なのですから、重力(万有引力)もまとめられそうな気がします。

 

現在この理論研究が進められており、理論ができつつあります。

現在、宇宙の始まりにはこれら四つのちからは全て区別がつかないものであって、時間がたつにつれて四つに分かれていったと考えられています。

すなわち、力の統一をすることは、宇宙の始まりを調べることでもあるのです。

 

 

大阪大学の理学研究科公開講座「Science Night 2018」では、理学に関する公開講座が開講されます。

全6回で大阪大学の物理・化学の先生が順番に講演いたします。

第1回目は、5/16(水)で

 

「宇宙を支配する数式:素粒子と重力の統一理論を求めて」

橋本 幸士 先生(物理学専攻)

 

のお話です。

「宇宙のすべてを支配する数式」をパパに習ってみた 天才物理学者・浪速阪教授の70分講義 (KS科学一般書)

の著者でもあります。

 

この講演では、宇宙を支配するたった一つの数式を書いてみることから始め、それぞれの意味について解説、そして、数式では説明できない宇宙の謎についてのお話があるとのこと。

実はこの数式、まだ完成していないのです。

講演ってわかっていることを見聞する場所だと思っていませんか?

 

でも、高校生の君に必要なのは、わかっていることを知識として覚えることではありません。

まだわからないことは何かを知ることでもあるのです。

わからないことを研究するのが研究者。

今わかっていないということは、将来誰かがその謎を解くことになります。

その誰かに君がなってみませんか?

 

この講演は、大阪大学の豊中キャンパスで行われます。

 

定員 :各回100名。
受講料:1講座当たり1,500円(全6回全て受講時は6,400円)。
時間 :18:00-19:30。

 

詳しい内容は、

 

理学研究科公開講座「Science Night 2018」
この世は謎に満ちています。私達は、なぜ今ここにこうしているのか、それを知りたいと思いませんか。この世(宇宙)の始まりやこの世の果てを知りたい、この世を形づくっている物の起源を知りた…

 

をご確認ください。

 

第1回の申込締切は、5/1までです。
4/16現在、まだ第1回の申し込みは可能ですが、締切が近いと定員になってしまう可能性があります。

お申し込みはお早めに。

※1天文月報:シリーズ・天文学者たちの昭和 古在由秀氏ロングインタビュー 第4回:台長時代 (1)