真理は美しい　２　　されど真実が美しいとは限らない: 2016

2016年10月12日水曜日

ヒッグス粒子が知りたい１

たとえば、水分子を分解していくと最終的に
クオーク、電子などの素粒子(物質の最小単位）
になります

http://photonterrace.net/ja/photonlab/ohsuka/01/

素粒子を理解すると、
物質や宇宙が理解できるようになります
物質は、物質粒子と力を伝える粒子で
なりたっています

物質世界を作り上げている素粒子（１７種）には
３つのグループがあります
１．物質を構成する素粒子　１２種
クオーク、レプトン
２．力を伝える素粒子　４種
光子、グルーオン、ボゾン

３．質量を与える粒子　１種
ヒッグス粒子

https://www2.kek.jp/kids/class/particle/class01-10.html

そもそも
・１３８億年前：無からトンネル効果で宇宙（時空）ができました
・１００億分の１秒後：素粒子が光速で飛び回りました。この時素粒子には質量がありませんでした

続いて、相転移が起こり、ヒッグス粒子が真空を満たしました
光子以外の殆どの粒子はヒッグス粒子にまとわりつかれて、光速で飛べなくなりました。

これが質量の始まりです

ヒッグス粒子は変わり種で
空間のいたるところにあって、
粒子に質量を与え、宇宙に秩序を生み出す粒子
であり、神の粒子と言われていましたが
なかなか見つかりませんでした

２０１２年７月４日、スイスのCERN実験装置で
日本科学者の協力のもと
ヒッグス粒子の痕跡が発見され
標準理論（１７種類の素粒子）の正しさが
立証されました

２０１３年、ヒッグス粒子を予言した英国の
ピーター・ヒッグス博士にノーベル賞が贈られました

「質量の無い素粒子に
ヒッグス粒子がまとわりつくと
その粒子は質量を持つ」
と説明されています

http://d.hatena.ne.jp/lhcatlasjapan/20120618/1339977577

理解の方法として
ヒッグス粒子を雪の結晶に例えると
わかりやすくなります

銀世界の雪山はヒッグス粒子でいっぱいの
空間（ヒッグス場）です

無数の雪の結晶がヒッグス粒子です

雪の中を進もうとすると
雪から受ける抵抗が質量なのです

http://gigazine.net/news/20131009-what-is-the-higgs/

さて、ヒッグス粒子の発見ものがたりで
粒子を理解しましょう

お好きな動画から見てください

１．宇宙の起源　謎の素粒子発見成るか！
２０１２年　コメンテーター徳宿克夫

２０１６．５．１５公開　　０：４３
２．ヒッグス粒子ほぼ発見のニュース
２０１２．７

２０１２．７．５公開　　　０：０９

３．サルでもわかるヒッグス粒子

２０１３．１０．０３公開　　　０：１３

４．ヒッグス粒子の探索　科学者の奮闘
ＮＨＫ　クローズアップ現代
ヒッグス粒子発見には日本の技術が必要でした

２０１６．５．１０公開　　１：２６　　

５．ヒッグス粒子で探る宇宙の始まり

-今、歴史の証人になろう

講師: 浅井祥仁氏

(東京大学大学院理学系研究科

物理学専攻教授)

２０１３．１２．１５　公開　　　　　　　　１：００

６．質量の起源を知る

－ヒッグス粒子発見のインパクト－

　素粒子原子核研究所　所長　徳宿克夫
２０１３年　日本物理学会科学セミナー

　　　　　　　　　　１：０３

2016年9月2日金曜日

相対性理論が解かりたい

相対性理論が解かりたい

秋の夜長です

世の中には、信じがたいが事実なんだ、
ということがあります。
宇宙の誕生、生命の誕生
などです

１００年前に発表され
超有名なのに

なかなか理解できなかった

アインシュタインの相対性理論
もその一つです

「相対」の意味には
どちらも正しい、
平等に価値がある、
お互い様、
という意味があるそうです
だから
相対性理論は
「互いにどちらも正しい-理論」
と言えるのではないでしょうか？

参照：「わかる相対性理論超入門」佐藤勝彦　宝島社

アインシュタインが１６才で考えたことは
「光速で進む自分が持つ鏡に

顔が映るのか？」
ということです

ＮＨＫさんがいい番組を作ってくれました
「１００分de名著　アインシュタイン相対性理論」

宇宙物理学者佐藤勝彦先生に

教えていただきましょう
中学生でもわかります

夜眠れなくなるほど面白いですよ
　　　　　－NHK １００分で名著より－

相対性理論

　第一回
特殊相対性理論
(高速で等速運動する時）

　part1

You Tube

アインシュタインランドの経験
高速で動いている人の世界

　part2

You Tube

最も大事な法則は
光速不変の法則
「高速で動いている地球から見て
どの方向から来た光の速度も
変わらない（秒速３０万Ｋｍ）」
cf.地球の公転速度　３０Ｋｍ／sec
自転速度　４６３ｍ／ｓｅｃ（赤道）

いわば、光速度絶対論です
これをもとに相対論ができたわけです

ガリレオガリレイの相対性原理は
「静止している場所でも動いていいる場所でも
物体の運動法則は変わらない」

アインシュタインの相対性理論は
「静止している場所でも動いているばしょでも
光の物理法則は変わらない」

どこかガリレイの理論に良く似ています

第二回　時間と空間は縮む

　part1

同時性とは何か

光時計で調べる

時間の相対論

「動いている場所では、時間が遅くなる」

二つの世界の時間を
直角三角形で関係つけられるので

ピタゴラスの定理で結論を導き出せます

　part2

「時間の遅れはお互い様」
互いに相手の時間が遅れて見える
宇宙船の時限爆弾

空間の相対論
「動いていると空間が縮む」
空間の縮みもお互い様

第三回　part1
時間と空間のおさらい

「動いているものは重くなる」

光速に近いミューオンの世界
ミューオン素粒子⇒
http://mh.rgr.jp/memo/mq0248.htm

http://tadnakada.blogspot.jp/2015/10/blog-post_8.html

　
part2

・正確な速度の足し算式

これまでの考え方では

だったのですが、

厳密には

だったのです

だから
時速８０Ｋｍの電車の中で
時速２０Ｋｍで走ると
その人の地球に対する速度は

８０＋２０＝１００Ｋｍ/h

ではなく

⇒ ９９．９９９９９９９９９９９９９Ｋｍ/h

が正しいのです

アインシュタインの式の素晴らしさは
物質は光の速度を超えられないことが
分かることです
例えば
秒速２０万Ｋｍの宇宙船から
秒速１５万Ｋｍの小型宇宙船が飛び出しても
秒速２６万２５００Ｋｍにしかなりません

・質量の定義：加速し難さ
エネルギーの正体　質量がエネルギーに変わる
太陽、原子力の原理
アインシュタインの式の実証⇒
http://tadnakada.blogspot.jp/2015/06/blog-post_13.html

沸騰する水は重くなっている

第四回　一般相対性理論
（高速加速度運動の世界）
　part1

宇宙はゆがんでいる
重力で光が曲がる

アインシュタインのひらめき
等価原理
「重力と加速度による力は等価」

「重力は空間のゆがみ」
「物は空間の歪みに沿って動く」

　part2
時空は曲がる

万有引力は空間のゆがみ
重力で空間が曲がっているので
光が曲げられる

アインシュタインの予言
ブラックホールによる時空のゆがみ

相対性理論は社会に役立っていますカーナビのＧＰＳ衛星の時計
１．高度２万キロメートルでは　
重力が地上より小さく
時計が早く進む
２．猛スピードで飛んでいるので
時計が地上より遅く進む
１．２．のため
１日あたり地上の時計より３８μ秒早く進むので
１１ｋｍ位置がずれる
⇒遅くなるよう補正している
「わかる相対性理論超入門」佐藤勝彦　宝島社

2016年7月7日木曜日

３Ｂ　（Bach, Beethoven,Beetles)

３Ｂ
（Bach, Beethoven, Beetles)

Hey Jude

畏れ多くも
ビートルズのポールマッカートニーと小生は
同い年なので親近感を持っている

大学の受験勉強の時
旺文社の受験放送の裏では
毎晩ビートルズがかかっていた
最初うるさく邪魔な音楽だと思っていたが
そのうち抜けられなくなってしまっていた

かねがね
ビートルズはバッハやベートーベンに匹敵する
音楽の革命家ではないか
少なくとも現代のベートーベンではないかと
思っていた

バロック風ビートルズ

ビバルディ―風