超ひも理論:宇宙のあらゆる現象を記述する万物の理論の有力な候補【サイエンス夜話】

2022/03/25 に公開
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人類は古くから万物を構成する最小単位を追究してきました.やがてあらゆる物質が原子でできていることがわかり,化学反応などの理解が飛躍的に進みました.その後,原子は原子核や電子から構成されていることがわかり,原子核はさらに陽子や中性子という小さな粒子が集まってできていることが明らかにされました.そして陽子や中性子は,クォークと呼ばれる粒子からできていると考えられるようになりました.

陽子と中性子は,アップクォークとダウンクォークによって構成されています.つまり原子を細かく見ていくと,電子とアップクォークそしてダウンクォークに分けることができ,これらは現在のところ,それ以上分けることのできない最小の粒子である素粒子と考えられています.

これまでに宇宙線の観測や加速器での実験などによって,クォークという素粒子は6種類あり,電子の仲間であるレプトンという素粒子も6種類あることがわかってきています.さらに自然界には四種類の力がありますが,それらは素粒子のやり取りを通して伝わると考えられていて,そうした力を伝える素粒子は4種類が見つかっています.そして最後に,万物に質量を与える素粒子であるヒッグス粒子があります.これらを合わせると,これまでに見つかっている素粒子は17種類あることになります.

そして近年,素粒子の正体はひもであるとする理論が主に物理学者や数学者によって世界中で研究されてきています.超ひも理論あるいは超弦理論と呼ばれます.今回は宇宙のあらゆる現象を説明できる万物の理論となる可能性があるとされる超ひも理論について紹介していきます.

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▼▼▼ 目次 ▼▼▼
0:00 導入
2:17 素粒子の標準理論とくりこみ
5:24 超ひも理論の誕生と進展
7:54 ひもの性質
11:00 超ひも理論の予言する9次元空間
14:17 超対称性粒子


▼▼▼ 関連動画 ▼▼▼
宇宙を支配するたった一つの究極理論とは?量子論と一般相対性理論を統合する超弦理論 - 日本科学情報
https://youtu.be/DlSBkxMdGlI

【宇宙を支配する6つの数】次元(超ひも理論・異次元) - のもと物理愛
https://youtu.be/rHdsFBS71Jc

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量子論:ミクロな世界が示す不思議な性質(波と粒子の二重性・状態の重ね合わせ・不確定性原理)【サイエンス夜話】
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#超ひも理論 #超弦理論