よくわかるｶﾞﾝﾀﾞﾑ講座コミュの第5回　ﾐﾉﾌｽｷｰ物理学概論

第5回目の今日はｶﾞﾝﾀﾞﾑでは絶対に外せないﾐﾉﾌｽｷｰ物理学について書きます
第1回の講座でも少し書きましたが今回はもっと掘り下げて書いていきます



【概論】

人類はこれまで自然現象を科学で説明しようと様々な発見をしてきた
20世紀においては一般相対性理論、量子論などにより我々の生活を豊かにしてきた
特に今日の携帯電話や電子計算機の技術革新には量子論の応用が貢献している
21世紀に入った今も多くの研究者が統一理論の完成に尽力を尽くしている


宇宙世紀の物理学における最大の事件はﾐﾉﾌｽｷｰ物理学の成立である
ﾐﾉﾌｽｷｰ物理学はﾄﾚﾉﾌ･ﾐﾉﾌｽｷｰによって提唱された
新粒子(後にﾐﾉﾌｽｷｰ粒子と名付けられる)の物理学と応用技術全般をさす

この物理学理論とその実証は既存の素粒子物理学にﾋﾟﾘｵﾄﾞを打つ
まさに物理学上の革命というべきものであった
素粒子物理学への道を拓いた一人であるA･ｱｲﾝｼｭﾀｲﾝが晩年
自然界に存在する「力」と「空間」を別々のものではなく
一つのこととして扱うべく試みていていたことはつとに知られている
これは統一場理論と呼ばれ現在の科学者は彼の死後も様々な研究を行っている
この統一場理論を完成させたのがﾐﾉﾌｽｷｰ物理学である
ﾛｼｱ系ｽﾍﾟｰｽﾉｲﾄﾞ、ﾄﾚﾉﾌ･ﾐﾉﾌｽｷｰは新粒子の存在の仮定と新しいｹﾞｰｼﾞ理論によって
自然界に存在する4つの力「重力」、「電磁力」、「強い力」、「弱い力」を統一することに成功したのである

もっともこの物理学上の革命は一夜にして成立したものではなかった
この学説の発表時、新粒子はﾄﾚﾉﾌ･ﾐﾉﾌｽｷｰによって仮定されたにすぎず
学会の主流から猛烈な反撥を受けることとなったのである
彼の仮定した新粒子は「ｴｰﾃﾙ」と同じであるといわれ
物理学の進歩を逆行させる宇宙世紀に蘇った「ｴｰﾃﾙ理論」であると指弾された
結果としてﾄﾚﾉﾌ･ﾐﾉﾌｽｷｰは学会を追放され
0045年ｻｲﾄﾞ3でﾐﾉﾌｽｷｰ物理学会を設立することとなる

ｻｲﾄﾞ3でのﾐﾉﾌｽｷｰ物理学会設立後ﾄﾚﾉﾌ･ﾐﾉﾌｽｷｰは共同研究者ｲﾖﾈｽｺとともに
新型熱核反応炉の開発に尽力した
開発は0047年にﾐﾉﾌｽｷｰ物理学会が発展的解消をすることで生まれた
M＆Y公社において開始され驚くほど短期間で完成を見ることとなった
新型熱核反応炉が短期間で完成し得た背景には
革命運動において大きな位置を占めつつあるｻﾞﾋﾞ家の後押しがあったとされている

新型熱核反応炉の開発と完成は
ﾄﾚﾉﾌ･ﾐﾉﾌｽｷｰの提示した新粒子の存在を前提として達成されたものであったが
新粒子の存在が実証されたのは遥か後、0069年のことであった
彼自ら立ち会った実験によって発見された粒子はﾐﾉﾌｽｷｰ粒子と名付けられ
宇宙世紀の物理学を成立させる革命が達成された

ﾐﾉﾌｽｷｰ物理学はﾆｭｰﾄﾝ物理学とA･ｱｲﾝｼｭﾀｲﾝの相対性理論の関係同様
従来の物理学を包含するものであった
従来の物理学は否定されたのではなくﾐﾉﾌｽｷｰ粒子の存在を付け加えられ
新たな地平を得たのである



【ﾐﾉﾌｽｷｰ粒子】

正粒子は負、反粒子は正の電荷を持ち
一定密度の状態で放置した場合必ず立方格子上に整列する
これは粒子間に働く静電入力とΤ(ﾀｳ)ﾌｫｰｽによる
Τﾌｫｰｽは粒子間に働く転換相互作用であり
ﾐﾉﾌｽｷｰ粒子同士のみに働く特殊な斥力である
整列したﾐﾉﾌｽｷｰ粒子はその立体格子状に規則正しく並んだ姿から
「結晶」化状態と呼ばれることもあるが
立体格子場として「Iﾌｨｰﾙﾄﾞ」と呼称される場合のほうが多い

またﾐﾉﾌｽｷｰ粒子は静止質量がほとんどｾﾞﾛで、ほとんどの物質が透過できる
ただし電導性の物質である水や大地、金属や炭素の内部に浸透することは難しい
ただしこれは100％ではないため伝導性物質を障壁としてもﾐﾉﾌｽｷｰ粒子を防護することはできない
また、伝導性物質がﾐﾉﾌｽｷｰ粒子一定密度で充満した場所に存在した場合
立方体子状構造に乱れが生じる
或いはﾐﾉﾌｽｷｰ粒子の拡散に干渉して濃度を変化させ、干渉波形が生じる
これは一般にﾐﾉﾌｽｷｰ干渉波と呼ばれる

ﾐﾉﾌｽｷｰ粒子の速度は当初光に等しいといわれていたが
研究の結果徐々に速度を増し、ほぼ光速に達する見方が有力である
この速度は距離の2乗に比例しており
発生源よりおそよ100kmを超えた状態で爆発的に高速となる
ほとんどの物質を透過する性質から真空でも空気中でも拡散速度に変わりはない
拡散したﾐﾉﾌｽｷｰ粒子は立体格子構造が崩れ雲海のようなかたちで漂う場合も観測されている


ﾐﾉﾌｽｷｰ粒子の存在実証へと繋がった特殊電磁波効果は本粒子の立体格子状構造に関係する
Iﾌｨｰﾙﾄﾞは内部を通過しようとする電磁波のうち
ﾏｲｸﾛ波から超長波にかけての波長域を著しく減衰させる
従ってﾐﾉﾌｽｷｰ粒子が一定密度で存在する空間では99％とも言われる電磁波の遮断が発生する
所謂、ﾐﾉﾌｽｷｰ粒子の電波攪乱効果である

電磁波の遮断効果の副次的な効果としてﾐﾉﾌｽｷｰ粒子は電子機器に深刻な影響を与える
一定濃度以上でﾐﾉﾌｽｷｰ粒子の存在する空間では
集積回路は誤作動、機能障害を生じ信頼性を著しく減ずることとなった





応用編につづく