No.1145 宇宙やばい　その３ 投稿者:安藤＠H   投稿日:2012年07月06日 (金) 21時17分 [返信]

＜神の粒子は、もともとは“goddamn particle”（いまいましい粒子）と呼ばれてたらしい＞

中学時代の理科で習った
F=ma・・・①
と
F=gMm/r^2・・・②
の式に出てくる、①と②の右辺に有る質量mは、実は、それぞれ違う概念だということを知ってましたか？

（F:力、M,m：質量、g：万有引力定数、r^2：Mとmの距離の２乗）

①のmを、慣性質量、②のmを、重力質量と言い、異なった概念なのです。

①と②のmは、概念は違うけど、実は「等価」であるというのが、アインシュタインの一般相対性理論の仮説です。
今のところこの仮説を否定できる証拠は見つかっていないので、原理といってもよいでしょう。

中学時代に、我々は、一般相対性理論の仮説を特に明示的に教えられることなく、明らかなものとして教えられたのです。
じゃあ、何がどう概念的に違うのか突っ込みたいと思った方は、ググって下さい^^;

なぜこんな話を始めたかというと、今月４日に、ヒッグス粒子の発見のニュースが大々的に報じらましたが、その話と関係があるのですよ。

現代物理の根幹的な理論である「標準モデル」というものを実証する、最後の粒子として、ヒッグス粒子なるものが発見されたと報告されました。

統計的有意性4.9σだそうですから、発見と言える５σに若干足りないので、正確には、暫定発見ですね。
ちなみに、3σ（99.87%）、5σ（99.99997%）

ほとんどの人は、何かわからないけど、歴史に残る偉大な物理学的発見がなされたのね、程度には注目したことでしょう。

ニュース等では、「このヒッグス粒子は、質量（重さ）を与える粒子である」と表現されてますが、実はこれは微妙に正確さを欠く表現でちょっと違和感を感じました。

そもそも、重さと質量は別の概念ですし、質量には、上で述べたように、慣性質量と重力質量の区別があるからです。

ヒッグス粒子は、正確には、①の慣性質量を生じさせる粒子ということになります。
（逆に言うと、ヒッグス粒子は、②の重力質量を生じさせるとは言えないということになろうかと思います。
重力質量の源としては、重力子が想定されてますが、こちらは、理論も実証も確立されてません。）

例えて言うと、皆さんが、台車に載せた荷物を運ぶ時に感じる動かしにくさ（慣性）は、ヒッグス粒子が、その台車の荷物を構成する素粒子の周辺に纏わりついていることで、動かしにくさを生じさせる元になっているとのことです。（摩擦は除いて）
表現が回りくどいですが。

そこ～で！

思ったのが、①の慣性質量と②の重力質量が等価なら、ヒッグス粒子を制御できれば、重力も制御できたりしないものかと^^

簡単に制御と言っても、検出するのにものすごいエネルギーが必要なので、そうおいそれとはできないかもしれませんが、理論的な可不可の問題として。

結局、自然界の４つの力の統一の話ですし、更に実験的検証が伴わないと、重力の制御への展望も描けないでしょうが。（４つの力：素粒子間の強い力、弱い力、電磁気力、重力）

そこに至るには、先の長い話だとは思います。
素人の空想ですね^^;

☞No.1040「宇宙やばい その2」～No.1042
で重力波の検出の可能性云々の話をしましたが、その重力波を捉えるべく、大型低温重力波望遠鏡（LCGT）の建設が、日本の岐阜で、今年１月に着工したそうです。
名前を、「かぐら（KAGURA)」と言うそうです。
カミオカンデといい、日本らしい洒落た名前ですね。

物理学者の多くが、自分たちが生きている間に、ヒッグス粒子を発見できるとは思わなかったと言っていたように、今後、重力波の検出とか、重力の制御とか、自分が死ぬまでに、明らかになるというサプライズを期待してしまう話でした～。