超ひも理論の原型は、一九七〇年にシカゴ大学の南部陽一郎博士が提案した「ボゾニッタひも理論」です。ただし、左回りは二六次元、右回りは一〇次元で振動しているとされます。現実の世界は四次元。残りの次元は、粒子の中にミクロに閉じ込められているといいます。この小さなひもから、宇宙の物質や力のもととなっている素粒子が、あら不思議ポロポロと生まれてくる。これが「混成超ひも理論」と呼ばれるもの。
この小さなひも、「超ひも」は、普通のひもではありません。輪のように閉じており、長さは一〇の三三乗分の一センチ㍍と極めて小さい。この超ひもが、最もエネルギーの低い振動状態で右回りをすると、なんとそこから、引力つまり重力を媒介する素粒子である重力子（グラビトン）が現れてきます。
同じ状態で左回りをすると、多彩な素粒子が顔をのぞかせてきます。
強い力を媒介するグルーオン、弱い力を媒介するWボゾン、電磁力を伝える光子、それに物質を作っているクォークやレプトンです。
これらが、ちょっとした超ひもの振動の違いから生まれるというのです。
少し説明を加えると。素粒子の究極の姿は、現在では、物質を作るクォークとレプトン、それに相互作用という形で力を伝えるゲージ粒子の三つに分類されます。原子核は、陽子と中性子、それに陽子と中性子を結びつけるものとして湯川秀樹博士が予言したパイ中間子でできているのですが、これらはすべて、さらに小さいクォークでできあがっており、クォークとクォークを糊づける強い力を媒介しているのがグルーオンと呼ばれるゲージ粒子です。
レプトンには、電子やニュートリノ（中性徴子）が含まれます。
電気をもつ素粒子間での電磁力を伝えているのは、ゲージ粒子の光子です。
さらに、素粒子の変換にかかわる弱い力を伝える役目がボゾンです。
こうみると、重力を伝える重力子も当然ゲージ粒子ということになります。
この超ひも理論の最大の特徴は、強い力、弱い力、電磁力、それに重力の基本的な四つの力を統一的に説明できる点にあります。
これまで最初の三つを統一する大統一理論はできあがっていましたが、これに重力を加えることが非常にむずかしかったのです。大統一理論では、力を媒介する粒子を「点」と考えていたからなのです。
しかし、これをひもに置き換えることで、大きな可能性が出てきました。
打ち出の「超ひも」が素粒子を作るということに・・・ |
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