＜#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?

＜#素粒子物理学の基礎＞ 51 #標準模型(＝#電弱統一理論＋#量子色力学) を学べば… ・ #クォーク ・ #レプトン(#電子 や #ニュートリノ) ・ #ゲージ粒子(#基本相互作用 の力を伝える粒子) ・ #ヒッグス粒子 等の全体像を いちおう一通り把握できる.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 50 「#標準模型」 ＝「#電弱統一理論 と #量子色力学 という 2つの理論のセット」 ＝「#重力 以外の3つの力を ある程度まとめて扱うための枠組み」. 現在の #素粒子論 は， まずこの標準模型(＝#標準理論)を 十分に学ぶことが前提となる.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 49 ①#電磁気力 ②#弱い核力 ③#強い核力 ④#重力 結局①～③は「統一できてる」の？ ↓ 統一できてない. (a) ①②を統一する #電弱統一理論 (b) ③を記述する #量子色力学 という2つの理論を (統一するのではなく)「セットにした」だけ. そのセットが #標準模型.

＜#素粒子物理学の基礎＞ 48 ▶(1) #電弱統一理論 (#ワインバーグ・サラム理論): #電磁気力 と #弱い核力 を記述. ▶(2)#量子色力学: #強い核力 を記述. ↑ この(1)(2)の2つをセットにして 「#標準模型」と呼ぶ. 重力以外の3つの #相互作用 を説明する点で 最も成功しているモデルである.

＜#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＞ 35 #電弱統一理論 続: このように 「複数の #相互作用 の #統一理論 を作る」 というのは 【宇宙の初めの時点で それらの力に区別はなかったが ある時点で区別が生まれ 別々の力に分化して今に至る】 …という 「ストーリーの仮説を構築」 する事なのである.

＜#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＞ 33 #電弱統一理論 続き: 宇宙の初期段階で ・原始の #光子 と ・原始の #ウィークボソン は ともに質量ゼロで #光速 で飛び回っており 全く同じように振舞い 区別されなかった. この時 #真空 中には， 質量を与える素粒子である #ヒッグス粒子 が詰まっていた.

＜#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＞ 30 #電弱統一理論 続き ・1864年 #マクスウェル方程式 が整理される ・1927年 #ディラック が電磁場を量子化成功 ・朝永振一郎やファインマンらが #量子電磁力学 に貢献→1965年ノーベル賞を受賞 量子電磁力学 ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8F… この発展形が電弱統一理論

＜#素粒子物理学の基礎＞ 27 #電弱統一理論 の完成に関わった ・グラショー ・ワインバーグ ・サラム 3人とも1979年に #ノーベル賞 受賞. 特に #ワインバーグ は，日本でも 著書「#場の量子論」が 吉岡書店から出版されており有名. スティーヴン・ワインバーグ ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9… .

＜#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＞ 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＞ 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＞ 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… .