＜#素粒子物理学の基礎＞ 25 ▶#統一理論 の試み ②#弱い核力 #弱い力 の相互作用は，1967年に #電磁気力 の相互作用(#電磁相互作用)と 統一成功！ この2つの力を合わせ #電弱相互作用 とし #電弱統一理論 で記述される. 電弱相互作用(Electroweak interaction) ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB… .

＜#素粒子物理学の基礎＞ 23 ①#電磁気力 ②#弱い核力 ③#強い核力 ④#重力 ①を記述する #マクスウェル方程式 の #電磁気学 は， 「#電場 と #磁場 を統一」という意味では #統一理論 の1つ. また，①②の統一は完了している.(#電弱統一理論) そこに③④をどうつなげるか，が 目下の問題.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 22 ▶#大統一理論 (grand unified theory，GUT) ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7… #電磁気力＆#弱い核力＆#強い核力 を統一 ▶#超大統一理論 (万物の理論・最終理論 Theory of Everything=ToE) ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%87… #重力 を含む4つを統一. この理論の候補は #超弦理論.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 21 #統一理論 の一覧: 4つの力 ①#電磁気力 ②#弱い核力 ③#強い核力 ④#重力 のうち… ▶①②を統一したものが #電弱統一理論 (完成済) ▶①②③を統一したものが #大統一理論 (未完成…) ▶①②③④を統一したものが #超大統一理論， 万物の理論 (未完成…)

＜#素粒子物理学の基礎＞ 20 #基本相互作用 を それぞれ記述する理論… ①#電磁気力: #マクスウェル方程式 の #電磁気学. #量子電磁力学(QED) ②#弱い核力: #電弱統一理論 ③#強い核力: #量子色力学 ④#重力: #一般相対性理論 この4つの #統一理論 を作る試みを 次ツイから概観する.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 15 #場の理論 によると… 4つの力の #相互作用 は， #ゲージ粒子 の交換により発生する. 力と，その力を伝達するゲージ粒子: ①#電磁気力→#光子(#フォトン) ②#弱い核力→#ウィークボソン ③#強い核力→#グルーオン ④#重力→#重力子(#グラビトン.存在未確認)

＜#素粒子物理学の基礎＞ 14 #基本相互作用 の影響範囲: ▶ミクロな範囲(原子核内部など)しか届かない力 ②#弱い核力 ③#強い核力 ▶無限遠まで届く力(1/r^2に比例) ①#電磁気力:ミクロにもマクロにも働く ④#重力:弱すぎてミクロな現象を生まない.天体同士のマクロな現象には強く影響

＜#素粒子物理学の基礎＞ 36 #電弱統一理論 整理: #電弱相互作用 │ │#ヒッグス粒子 との │相互作用の有無で │①②に分化 │ ├→①#電磁場 │　　├#電場 │　　└#磁場 │ └→②#弱い核力 … #電磁気力 と #弱い力 に続き， #強い核力 を統一する試みも 次ツイから見てみましょう.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 34 #電弱統一理論 続: 宇宙の温度が少し冷えた時， 真空が相転移し #ゲージ対称性 の破れが発生. この時 ①#光子 は #ヒッグス粒子 と相互作用せず質量0のまま. ②#ウィークボソン はヒッグス粒子と相互作用し質量を得た. ↓ #電磁気力 と #弱い核力 の違いが誕生

＜#素粒子物理学の基礎＞ 31 #電弱統一理論 続 相互作用の力を伝える粒子を #ゲージ粒子 と呼ぶが… ①#電磁気力 のゲージ粒子は #光子(質量なし) ②#弱い核力 のゲージ粒子は #ウィークボソン(質量あり) ①②を統一するには， 「ゲージ粒子の質量の有無の差」を 解決する必要があった.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 26 #電磁気力 と #弱い核力 の #統一理論 (#電弱相互作用 の理論) を… 「#電弱統一理論」 別名 「#ワインバーグ・サラム理論」と呼ぶ. -- Weinberg-Salam theory ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AF…… グラショウ=#ワインバーグ=サラム理論 (GWS理論)とも.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 25 ▶#統一理論 の試み ②#弱い核力 #弱い力 の相互作用は，1967年に #電磁気力 の相互作用(#電磁相互作用)と 統一成功！ この2つの力を合わせ #電弱相互作用 とし #電弱統一理論 で記述される. 電弱相互作用(Electroweak interaction) ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB… .

＜#素粒子物理学の基礎＞ 23 ①#電磁気力 ②#弱い核力 ③#強い核力 ④#重力 ①を記述する #マクスウェル方程式 の #電磁気学 は， 「#電場 と #磁場 を統一」という意味では #統一理論 の1つ. また，①②の統一は完了している.(#電弱統一理論) そこに③④をどうつなげるか，が 目下の問題.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 22 ▶#大統一理論 (grand unified theory，GUT) ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7… #電磁気力＆#弱い核力＆#強い核力 を統一 ▶#超大統一理論 (万物の理論・最終理論 Theory of Everything=ToE) ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%87… #重力 を含む4つを統一. この理論の候補は #超弦理論.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 21 #統一理論 の一覧: 4つの力 ①#電磁気力 ②#弱い核力 ③#強い核力 ④#重力 のうち… ▶①②を統一したものが #電弱統一理論 (完成済) ▶①②③を統一したものが #大統一理論 (未完成…) ▶①②③④を統一したものが #超大統一理論， 万物の理論 (未完成…)

＜#素粒子物理学の基礎＞ 20 #基本相互作用 を それぞれ記述する理論… ①#電磁気力: #マクスウェル方程式 の #電磁気学. #量子電磁力学(QED) ②#弱い核力: #電弱統一理論 ③#強い核力: #量子色力学 ④#重力: #一般相対性理論 この4つの #統一理論 を作る試みを 次ツイから概観する.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 15 #場の理論 によると… 4つの力の #相互作用 は， #ゲージ粒子 の交換により発生する. 力と，その力を伝達するゲージ粒子: ①#電磁気力→#光子(#フォトン) ②#弱い核力→#ウィークボソン ③#強い核力→#グルーオン ④#重力→#重力子(#グラビトン.存在未確認)

＜#素粒子物理学の基礎＞ 14 #基本相互作用 の影響範囲: ▶ミクロな範囲(原子核内部など)しか届かない力 ②#弱い核力 ③#強い核力 ▶無限遠まで届く力(1/r^2に比例) ①#電磁気力:ミクロにもマクロにも働く ④#重力:弱すぎてミクロな現象を生まない.天体同士のマクロな現象には強く影響

＜#素粒子物理学の基礎＞ 13 4つの #相互作用 の理論を整理: ①#電磁気力 #マクスウェル方程式 の電磁気学. #量子電磁力学. ②#弱い核力 ワインバーグ・サラム理論(WS理論)で 電磁気力と統一され #電弱統一理論 が構築された. ③#強い核力 #量子色力学 で記述. ④#重力 #一般相対性理論.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 8 「#β崩壊 において #β線(#電子)のエネルギー分布が 連続的なのはなぜ？」 ↓ 1930年 #パウリ: その説明のため 新粒子(#ニュートリノ)の存在を提唱 ↓ 1933年 #フェルミ: #フェルミ相互作用(#弱い相互作用)の理論を提唱 →これが #弱い核力 の理論として発展。

＜#素粒子物理学の基礎＞ 7 #弱い核力(#弱い力)の理論は， #放射性崩壊 の一種である 「#β崩壊」を説明するために生まれた。 #ベータ崩壊 ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99… #中性子 が #陽子 に変化する際 #ベータ線(#電子)と #ニュートリノ を放出する。

＜#素粒子物理学の基礎＞ 6 ▶4つの基本相互作用②#弱い核力，#弱い力 非常に弱い力. #電磁相互作用 の千分の1の強さ. 素粒子の崩壊を引き起こし 粒子を別の粒子に変える. #電弱統一理論 で記述. -- #弱い相互作用 ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BC%B1… Weak interaction en.wikipedia.org/wiki/Weak_inte… .

＜#素粒子物理学の基礎＞ 2 自然界の基本的な4つの力(#基本相互作用) ①#電磁気力 #電荷 をもつ粒子に働く力 ②#弱い核力，#弱い力 素粒子の崩壊 (#中性子 の #β崩壊 等)を引き起こす力 ③#強い核力，#強い力 #クォーク を束縛し #ハドロン を作る力 ④#重力 質量を持つ物体の間に働く力

＜#素粒子論の基礎試験＞ 28 ▶ #素粒子論の基礎知識のテスト_回答編 (19)#電磁気力 と #弱い核力 は宇宙誕生後 #ヒッグス機構 でどう分化? 宇宙誕生後「#ゲージ対称性 の破れ」が生じ #光子 は #ヒッグス粒子 と作用せず質量0のまま. #ウィークボソン はヒッグス粒子と作用し質量を得た.

＜#素粒子論の基礎試験＞ 27 ▶#素粒子論の基礎知識のテスト_回答編 (18)#ヒッグス粒子 とは何か簡単に. 質量を与える #素粒子 と呼ばれる. ヒッグス粒子は ・ #電磁気力 のゲージ粒子である #光子 とは相互作用せず ・ #弱い核力 のゲージ粒子である #ウィークボソン とは相互作用する.

＜#素粒子論の基礎試験＞ 26 ▶ #素粒子論の基礎知識のテスト_回答編 (17)#電磁気力 と #弱い核力 で， 各 #ゲージ粒子 の決定的な差は何か？ ・ #電磁相互作用 のゲージ粒子である #光子 には，質量がない. ・弱い相互作用のゲージ粒子である #ウィークボソン には，質量がある.

＜#素粒子論の基礎試験＞ 23 ▶#素粒子論の基礎知識のテスト_回答編 (14) 4つの #基本相互作用 それぞれの #ゲージ粒子 力と，その力を伝達するゲージ粒子: ・ #電磁気力→#光子(#フォトン) ・ #弱い核力→#ウィークボソン ・ #強い核力→#グルーオン ・ #重力→#重力子(#グラビトン)

＜#素粒子論の基礎試験＞ 13 ▶#素粒子論の基礎知識のテスト_回答編 (2)「4つの力」各々何をする? #電磁気力 は #電荷 をもつ粒子間に働く #弱い核力 は中性子の #β崩壊 など素粒子の崩壊を引き起こす #強い核力 は #クォーク を束縛しハドロンを作る #重力 は質量を持つ物体の間に働く

＜#素粒子論の基礎試験＞ 6 ▶#素粒子論の基礎知識のテスト 「電弱統一」編: (16)#電弱統一理論 を構築した3人の名は? (17)#電磁気力 と #弱い核力 の各 #ゲージ粒子 の決定的な差は? (18)#ヒッグス粒子 とは何か簡単に. (19)電磁気力と弱い力は宇宙誕生後 #ヒッグス機構 でどう分化した?