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2016年05月29日

原爆と天才、アインシュタインが開発を急がせた。

原子の中には 原子核そして電子
原子核はクォークと呼ばれる2種類の素粒子から成りその中から時折飛び出すニュートリノと呼ばれる素粒子から成る。

数学的対称性が見えない世界を切り開いた。

当時は実験値に近い数式を当てはめればよいと考えられていた。しかしディラックはそのようなこじつけられた数式を嫌った。彼は「物理法則は数学的に美しくなければならない。」と述べている。当時は
●回転対称性
●並進対称性
に関して満足していた式に関し
●ローレンツ対称性
という時間と空間に関する対称性を満足させ、ディラック方程式を完成させる。これは
電子も地球の様に自転してSとN極を持っている不思議な現象も正確に解明することができた。多くの物理学者はその式を見ると涙がこぼれるという。そしてその後に見つかるクォークやニュートリノもこの式で説明がつくことが分かった。

このことを機に多くの物理学者は対称性に目を向け、万物はシンプルで美しい数式に集約されるという信念を武器に終わりの見えない戦いに挑むことになる。

オッペンハイマーはアメリカの天才物理学者で電磁気力を表す式を上記3つの対称性に加え
●ゲージ対称性
と呼ばれる対称性を満たす式を発見することで成功する。しかし数式に数値を当てはめると結果は無限大という数字が表れすべての物質は存在しえないことを示すばかりで、数式は間違っていると判断される。第二次世界大戦に突入、オッペンハイマーはマンハッタン計画の責任者に任命される。

アインシュタインはユダヤ人であり当時はナチスの迫害でアインシュタインの著書も焼かれたアメリカへ亡命。アインシュタインは600万人ものユダヤ人を虐殺することになるナチスの猛威を食い止めるには核兵器開発の協力はやむを得ないと考え、大統領に協力すると署名した。このころナチスもウランを手に入れるためチェコスロバキアへ侵攻、ナチスも真剣に核開発考えていた。ナチスよりも先に核を開発しなければ大変なことになるという事実もその署名を後押し、むしろ開発を急ぐよう大統領に伝えた。

1945年5月にナチスドイツは降伏しているにも関わらず。原子爆弾の開発はアインシュタインの手を離れ進められた。日本に原爆が投下されたことをアインシュタインはラジオで知り、日本を愛する彼は絶句したという。1946年に科学者は人類の利益のため原子力を管理すべき責任を負うとして核兵器禁止運動をはじめる。

原爆投下後オッペンハイマーは原爆の父と称えられる。当の彼は自責の念にとらわれその後電磁気力の一線に戻ることは無かった。

ある日、オッペンハイマーは日本の物理学者である朝永振一郎からの手紙を受け取る。彼は戦時中に無限大の問題を既に解決していたのである。しかし欧米に発表する機会を奪われていた。オッペンハイマーは被害国からの思わぬ知らせに驚くととともに朝永の行ってきた実験の重要性を認識した。すぐに返事を書きこの論文を世界に知らしめることを勧め、オッペンハイマーの協力のもと世界的権威のある物理学会紙に論文を書いた。世界は度肝を抜かれた。ある物理学者はこう語る。
「戦争の廃墟と混乱の最中にある日本において完全に孤立状態にありながら朝永はどうにかして理論物理集団を維持し、ある意味では世界のどこよりも進んだ研究を行っていた。我々には深淵からの声のように響いた。」
その理論から出る数値と実験値は小数点10桁まで一致する驚くべき正確性を持っていた。

さらに対称性の旅は続き、原子核を結び付ける強い核力とニュートリノを飛び出させる弱い核力を
●非可換ゲージ対称性
という難解な対称性を駆使し、数式を発見することができた。ところがまたこの式も矛盾があり、全ての粒子の重さがゼロとなるという状況が生まれた。

この問題を解決したのは日本人物理学者の南部陽一郎で驚くべき発想を持ち込んだ。「自発的対称性の破れ」という概念です。これは鉛筆の先を下にして立てる図面は描けても実際にそれを観測することは不可能なように、核力の式は対称性を持っていても実際の物理現象ではそれが安定しない、それが重さを生み出すとしたのです。

しかし、それでも弱い核力に関しては説明が付きませんでしたがそんな中ワインバーグが南部のアイディアを元にヒッグス粒子という粒子を発見ではなく、その概念を導入します。これは物理学者にとっては禁断の領域でそれがあると都合がいいという理由でした。これは一部の物理学者には評判が悪く、美しさにかけていてホーキング博士までもがそれが無いことに金銭まで賭けた。その40年後にヒッグス粒子は発見される。

科学者は理想の世界、対称性を手掛かりに新たな地平を探してきた。それを実現するために仮想の粒子まで生み出した。数学の世界でも虚数と言う数字が「ある」「無い」の議論よりもあると仮定して高次方程式の解が確かに求められるという現実がある。一方で政治においては仮想敵国やプロパガンダにより他国はどう思われても良い「自分の国は絶対に良い国なんだ運動」が多い。この時多種多様な人格が人種や宗教や国家といったグループにまとめられ迫害を受ける、例えそれがでっち上げの嘘でも。どうにか政治でも科学で使われたような解決への仮想が応用され平和が実現できないものかと思います。

Presented by AYN設計

参考:
https://www.youtube.com/watch?v=sc3GPU5HlzM
https://www.youtube.com/watch?v=Y8Hwj_tctXo

原爆と天才、アインシュタインが開発を急がせた。



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Posted by 並里義明建築研究所 at 14:30│Comments(0)AYN自然科学
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