素粒子物理学と宇宙との関係は？

小さな小さな世界の話が、宇宙の話とどのようにつながっていますか

No.2 ベストアンサー 回答者： chiha2525 回答日時： 2017/01/19 00:16

上手く説明できるかどうか分かりませんが。

素粒子というのは、リンゴなどとは違って、アレとコレが同じかどうか分からないんです。リンゴなら２つあるのは見れば分かるし、良く見れば色や形も違ってたりします。でも素粒子は、同じ素粒子はアレとコレの見分けが付かないんです。例えば電子には名札をつけることも出来ませんし、どれも同じようにしか見えません。あの電子はこの電子と別の電子かもしれないけど同じ電子かもしれないんですね。
でも電子と他の素粒子は見分けがつきます。電子はマイナス１の電荷を持っています。他の素粒子は電荷がプラスだったり０だったり、あるいは質量が電子と違ったり、まぁそんな『違うところ探し』を実験でして、違う性質の粒子が見つかったら、それは新しい素粒子だってことになるわけです。

最初に同じ素粒子同士は見分けが付かないと書きましたが、これが数学的に言うと対象性というものです。で、この対象性が別々の粒子にもあるんじゃないかって考えるのが素粒子物理学です。（古くは）電子と陽子って電荷が違うだけだから、同じ粒子が電荷だけ違って存在してるんじゃないの？みたいな感じです。今では陽子はクォークという３つの素粒子から成っていると考えられていますから、電子と対というわけではないですが、同じように、今知られている素粒子全部を、ある”同じ”粒子の表現が違うものなんじゃないか？って考えられないかと、色々とやってるわけです。

で、もし大元が”同じ”粒子だったら、エネルギーを上げていくと、素粒子Ａも素粒子Ｂも、大元の性質が現れて”同じ”素粒子になるはずだ、となるのです。

ここでエネルギーを上げていくってのが、ちょうど宇宙の始まり直後の状態と同じなわけです。
なので、素粒子を研究していくと、宇宙の最初の話につながっているのです。

この回答へのお礼

No.1さんも、No.2さんも回答ありがとうございます。
もともとは、動画でLisa Randallが
「私たちは宇宙の構成がどのようになっているかは、
ミクロの世界、particle physicsを調べればわかると
考えています」と言っていたからの質問です

彼女は、素粒子物理学と、大きな宇宙のことを何もその
動画では説明していないので。

回答欄の
大元が同じ粒子だったか調べるのに高エネルギーが必要なわけ、
なぜ、それでわかることになるのかの部分と、

宇宙の成り立ちと、現在の宇宙の、二つの話がどのように
素粒子物理学とつながっているのか
まだ曖昧です。

回答欄の、対称性については　大変　参考になりました
知らなかったことが書いてあり、嬉しいです

お礼日時：2017/01/19 22:20

No.1 回答者： puyo3155 回答日時： 2017/01/18 23:54

宇宙は昔小さかった。

今の素粒子物理学が扱う、ミクロの現象の大きさぐらい。だから、宇宙の原点を考えると、素粒子物理学とつながってくる。

この回答へのお礼

昔小さかったからなのですか？

お礼日時：2017/01/19 22:14