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神秘的なサイエンス　＞ クオーク、レプトンと宇宙の話 　　 クオーク、レプトンと宇宙の話 宇宙の誕生は、まだはっきり解明されたわけではありませんが、およそ次のように想像されています。まず、最初にとてつもないエネルギーが解放された瞬間があり、そこでは究極の基本粒子とその反物質が対で生まれては消えるという混沌とした状態があり、物質と反物質は衝突すると消滅しますが、その際消滅にともないエネルギーが発生します。現在物質を構成する基本的な粒子は六〇種知られていますが、それが次々と分化するカにより陽子、中性子、原子核、元素と、より上の階層の構造をもつ物質に変わっていきます。1910年代にイギリスのアーネスト・ラザフォードたちが原子核の存在を確認し原子模型を提示しました。これによって物質というものは元素からなり、元素は原子核と電子でできているということが明らかになりました。さらに原子核は陽子と中性子でできているということも明らかにされました。戦後になり、実は陽子とか中性子というものもクオークという種類の基本的な粒子でできていることが解明されました。さらに電子には、ニュートリノなど同じ性質のものが六種類あることが確認され、いまはそれらを総称してレプトンと呼んでいます。また、陽子や中性子をつくっているクオークにも六種類あることがわかり、現段階では、物質を構成する基本的な粒子は六種類のレプトンと六種類のクオークであるというのが最終的な到達点になっています。ただし、クオークにはカラー（色）と呼ばれる性質の違う種類のあることが確認されており、それが三色ですからそれを全部合計すると、クオークは六×三で一八になります。したがって、物質をつくる粒子は一八＋六で二四となり、これに反物質を合わせると四八になります。 最近の研究ではカを媒介するゲイジボソンという粒子が存在していることが解明されてきています。この粒子には質量はありません。電磁気力を成立させる光子などがこのゲイジボソンで、現段階では、一二種類あることが確認されています。したがって、究極の基本粒子は全部で六〇あることになります。カというものは、重力、電磁気カ、強いカ、弱いカの四つに分類でき、そこまでがいまわれわれが知っている自然の世界です。その先はまだ解明されていませんが、究極的には一個の粒子、一個のカという世界があるものと信じている研究者が多いようです。まだ信じるか否かというレベルです。宇宙の最初はもの凄く高温で、それが少し冷えるとクオーク、レプトン、ゲイジボソンという三種類のまったく異なる素粒子が共存する世界が生まれる。さらにもっと冷えると、クオークが陽子や中性子という素粒子に変わって、これらが集合した原子核というものができる。さらに温度が下がると原子核と電子とが共存する世界から原子核と電子が結合し、元素の世界が誕生する。原子核と電子が結合する前の状態は電気的にはプラスとマイナスが混在している状態で、これをプラズマと呼んでいます。電磁気カというのは光の粒子を媒介にして成立するカであって、元素が生まれるということは、電磁気カがすでにこの宇宙で卓越していたと考えることができます。この電磁気カが効き始めて元素が生まれ、その結果光の粒子は電磁気カとして元素のなかに閉じ込められてしまいます。その瞬間、光子がバラバラに飛んでいた不透明な宇宙の状態は終わり、初めて光が真っ直ぐ進めるようになります。この元素が生まれた瞬間を宇宙は透明になり晴れ上がったと表現しています。 電話受付センター　082-209-0522　 　館のおしゃべり 次は光と光速の話