自然界における4つの力

すべての力は4種の力(相互作用)に還元される。

		媒介粒子
強い力	クォークに作用⇒核力	グルーオン
電磁力	電荷を持つ粒子	光子()
弱い力	すべての粒子	ボソン、ボソン
重力	質量を持つ粒子	重力子？ ()

のコンプトン波長→
のコンプトン波長→有限  ⇔  力の到達範囲

1. 核力
   媒介粒子：π中間子、[MeV/c$^2$]

   1[eV]: 1[V]の電位差で1[C]の電荷が得るエネルギー、1.6 [J]。

   コンプトン波長 [m]原 子核のサイズ
   核力のおかげで電気的な反発力に対抗して原子核は結合していられる
   湯川は「媒介粒子の質量はコンプトン波長が粒子程度のはず」であると考え、 [MeV]の未知の粒子を予言した→ノーベル賞

2. 電磁力
   光子の質量=0 ⇔ 力の到達距離無限大
   
   
   
   実際には有限にとどまる→異符号の電荷が集まり打ち消される
   
   • 原子核(+)と電子(-)が結合
   • デバイ遮蔽：プラズマ中で電子が寄ってくる
     
     
     

3. 重力
   
   • 重力子の質量=0と予想
   • 負の質量は存在しない
   →到達距離が無限
   →力としては弱いが、長距離(天体スケール)で重要になる。

★力はもともと一種だった？
電磁力…電気力と磁気力の統一

高エネルギー状態…電磁力と弱い力が統一される→電弱統一理論
    ワインバーグ、サラム、グラショウ…ノーベル賞(素粒子の標準モデル)
さらに高エネルギー
電弱力と強い力の統一？(大統一理論、Grand Unified Theory: GUT)
重力も統一？…プランクスケールを越えた場合？
…「力の分岐」…一種の相転移

★インフレーション
宇宙は数回にわたり相転移を経験してきた
→が生成→急激な膨張？