物理学は終わらない夢(4つの力と超ひも理論)

物理学で「力」は以下の4つ。

  1. 重力
  2. 電磁気力
  3. 弱い力
  4. 強い力

これらは物質の最小単位である素粒子に働く4種類の力である。物理学者たちは、できればこの4つの力をひとつの理論で統一したいと思っている。すべてを説明する究極の理論。これが物理学の最大の夢だという。


じつは、この究極の物理理論は、あと一歩の地点にまではたどりついている。すでに、強い力、弱い力、電磁気力の3つは「大統一理論」によって統一され、あとは重力を残すのみ。いま一番有望とされてるのは超ひも理論超弦理論)である。


物質をどんどん細かくしていくと、最後にたどりつく(認識できる)一番小さな粒が素粒子になる。この世界の物体は、すべてクォークや電子、光子といった「素粒子」でできている、といってもいい。ただ、素粒子は空間的な大きさがわかっておらず(無いのかもしれない)、まだ「点」みたいな扱いでしかない。


素粒子は「振動」によって計測される。この「振動」ですべてを計測できる、というのが超弦理論だ。振動はパターン化され、すべてを「ひも」のようなパターンで認識できる、という考え方である。


はたして、すべてを素粒子のストリングスパターンの中に見出すことは可能だろうか?もし、超ひも理論が完成しても、素粒子の中に何らかの構造が発見されるかもしれない。そしたらまた新たな道が生まれることになる。…物理学は、終わらない夢のようなものだ。