ブルーバックス 超対称性理論とは何か―宇宙をつかさどる究極の対称性

小林 富雄【著】

講談社（2016/03発売）

• サイズ 新書判／ページ数 232p／高さ 18cm
• 商品コード 9784062579605
• NDC分類 429.6
• Cコード C0242

出版社内容情報

ヒッグス粒子発見のあと、物理学最大のテーマは超対称性の検証へと移りました。究極の理論、超対称性とは何かをわかりやすく解説。なぜこの宇宙は存在するのか？
ヒッグス粒子発見は始まりにすぎない。現代物理学最大のテーマに迫る！

超対称性とは何か？　なぜ必要なのか？
私たちはまだ、宇宙の成り立ちのほんの一部分しか分かっていません。
ヒッグス粒子発見で完成した現代物理学の基本となる「標準理論」にも、まだ未解決な謎は多いのです。その残された大きな謎のひとつ「階層性問題」を解決し、宇宙に偏在する「暗黒物質」の正体をつきとめ、さらに「力の大統一」が達成される──。それが超対称性理論です。
ヒッグス粒子発見により、「なぜ宇宙に物質が存在するのか」という謎を解くカギが得られました。超対称性は素粒子と時空を結びつけ、「なぜこの宇宙が存在するのか」というもっとも根源的な問いに答える究極の理論です。その本質に迫ります。

ヒッグス粒子を発見したCERN・LHCで日本チームを率いた著者だからこそ語れる、臨場感あふれる素粒子物理学の最前線。

「この世で最も理解しがたいことは、宇宙が理解できるということだ」──アインシュタイン
”この宇宙にはまだ多くの謎が残されています。自然界に存在する４つの力のうち、３つまでは標準理論で説明できますが、４つ目の重力を素粒子物理的に理解することには成功していません。それになによりも、標準理論自体に不満足な点が多々あるのです。これらの問題の多くを解決し、重力まで含めたすべての力を統一的に理解する可能性を秘めているのが、「超対称性」とよばれるまったく新しい対称性です。”（「はじめに」より）

はじめに
第１章　素粒子の世界の対称性
第２章　スピンの正体
第３章　ゲージ対称性と標準理論
第４章　超対称性とは何か
第５章　超対称性粒子を探せ
おわりに
参考図書
解説付録


小林 富雄［コバヤシ トミオ］
著・文・その他

内容説明

標準理論に残された「階層性問題」を解決し、謎だった「暗黒物質」の正体をつきとめ、さらに「力の大統一」が達成される―。素粒子と時空を結びつけ「なぜこの宇宙が存在するのか」という根源的な問いに答える究極の理論に迫ります。

目次

第１章　素粒子の世界の対称性（この世は素粒子でできている；力のもとも素粒子　ほか）
第２章　スピンの正体（角運動量とは；光が粒子で、電子が波？　ほか）
第３章　ゲージ対称性と標準理論（ゲージ対称性と４つの力；電磁力とくりこみ　ほか）
第４章　超対称性とは何か（異なるスピンをひとまとめに―超対称性前史；超対称性の誕生　ほか）
第５章　超対称性粒子を探せ（暗黒物質の発見；暗黒物質の正体とは？　ほか）

著者等紹介

小林富雄［コバヤシトミオ］
１９５０年千葉県生まれ。東京工業大学卒業、東京大学大学院理学系研究科博士課程修了。理学博士。１９９３年より東京大学素粒子物理国際研究センター教授。２０１５年、東京大学を定年退職、同年より高エネルギー加速器研究機構国際連携推進室主任ＵＲＡ。一貫して世界最高エネルギー加速器を用いた国際共同実験に参加し、グルーオンの発見やヒッグス粒子発見、素粒子の世代数の決定、超対称性粒子探索などに貢献している。１９９４年から２０１５年までＣＥＲＮ・ＬＨＣにおけるＡＴＬＡＳ実験の日本グループ共同代表者を務めた（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）
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感想・レビュー

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[ひろき@巨人の肩]

量子電磁力学、電弱統一の理解が少し進んだ。物理変化における「保存則」は「対称性」によって成り立つ。エネルギー保存則は時間並進対称性、運動量は空間並進対称性、角運動量は回転対称性。他にもゲージ対称性、空間反転対称性、時間反転対称性、荷電共役対称性がある。一方で「自発的対称性の破れ」を見いだすことが、宇宙の成り立ちを素粒子レベルで解明する鍵。量子電磁力は、ゲージ対称性と「くりこみ」という数学的技法により完成。電弱統一論は、弱い力に対するゲージ対称性の自発的破れと質量を与えるヒッグス粒子の導入により成功。

2023/01/17

[はなよ]

前半は標準理論の解説。後半は本題の超対称性と、それに関わるヒッグス粒子や暗黒物質が解説されている。特にヒッグス粒子の解説が分かりやすく、ヒッグス粒子を専門に扱った本よりも分かりやすいと感じた。

2020/07/09

[えも]

ヒッグス粒子発見で標準理論の有効性がはっきりしたところで、もう物理学者の関心は次の統一理論、夢の重力・量子力学の統一理論に向いちゃってるのね。その有力候補、超対称性理論を根気よく丁寧に解説していて好感が持てます◆やっぱりポイントは「ひも」なんですかねえ。それと色んな場面で南部陽一郎さんの名前が出てきて、改めて、先を見通せた巨人だったんだなあと感じましたね。

2016/09/10

[akiakki]

これまで読んだ量子論、素粒子論の話が出てくるが超対称性になると着いて行けずにギブアップ。スピンの理解が足りないからか？せっかくスピンの状態の転移が質量の正体とあるのに。しかし知りたかったことが取り上げられているのには間違いないのでもっと勉強してから再読したい。

2023/02/01

[がりがり君]

最後は非常に示唆的な言葉で終わる。曰くディラックは数学的に美しいことを愛したがファインマンは実験事実と合わないことには意味がないとした。さて超対称性粒子が存在するならそろそろ観測の網に掛かってもいい頃だが自然はひょうひょうと人間の企みをかわしてるように見える。ヒッグス粒子の観測も40年を要した。重力波も観測され、物理的な大きな話題は既に枯渇してるように思われる。果たしてこのさき物理現象を解明することに意味はあるんだろうか。学問としては十分に成熟したかのように思われる。

2016/07/14