第12話「亜光速と光速の崖」の回では、素粒子と負の質量について説明します。先に言っておきますが、素粒子に対する記述は正しいですが、負の質量に対しての記述は嘘っぱちですｗ。
確かに、下記のリンクの通り、負の質量は、2017年7月にワシントン大学の研究で見つかっています。
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1056074.html この記事もすごく誤解を招くような表現をしていますが、このワシントン大学の正確な理解は、「ルビジウムの流体の特性」を使って「まるで負の質量」のような振る舞いをするという発見に過ぎないのです。なので、実際にこのルビジウムは質量を持ちます。だから、今回のお話のように、足したら０になるなんてことはあり得ないのです。
次に、素粒子の話。今回は光子についてお話をしました。多分次回の量子テレポーテーションでもお話すると思いますが、光子は素粒子です。素粒子というのは、原子よりも小さい物質の構成単位です。じゃあそれ以上に小さい構成物質はないか？と言われるとあるにはあって、それが超弦理論、いわゆる、超ひも理論です。ただ、ここはまだ物理の世界では仮説の段階なので、これについて触れることはやめておきます。
ということで、素粒子。この素粒子には４つの種類があります。まぁ、これは難しんですが、一言で言えば、自転している球をイメージしてください。そして、空間回転の対称性が異なるといってもわけわからないと思いますので、わかりやすく言えば、自転の一周が360度で一周するのがボーズ粒子、自転の一周が720度で一周するのがフェルミ粒子になります。
で、ちょっと嘘を言いますが、一定の時間で何週できるか？で素粒子の種類が決まるというイメージです。
ちなみにフェルミ粒子には、クォークとレプトンという種類があります。クォークは有名ですね。6種類あるやつです。トップクォークを予測した、小林誠教授、益川敏英教授がノーベル賞とってましたね。
あとレプトン、これは、有名なヤツありますよ！電子とニュートリノです。ね、聞いたことあるでしょ？そうそう、ニュースでいってるスーパーカミオカンデで見つかったニュートリノはレプトンなのでしたｗ
で、つぎ、ボーズ粒子。これは、本当に面白くて、自然界の力を媒介するゲージ粒子とスピン０のスカラー粒子に分かれるわけです。ちなみにスカラー粒子であるヒッグス粒子は見つかっていませんので、ここでは説明を省きますね。
で、残ったゲージ粒子は、電磁力を媒介する「光子」、強い力を媒介とする「グルーオン」、弱い力を媒介する「ウィークボソン」があります。あれ？自然界には、重力と電磁力と強い力と弱い力の４つの力があるはず、重力は？と思う人いるでしょ？
一応、重力を媒介するゲージ粒子として「グラビトン」があると言われています。ただ、これ、まだ見つかってないんですよ。だから、重力だけは、場の量子論で説明しきれてないんですよね。こういう所が物理の面白いところなんですよねｗ