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世界に誇る日本人の発見 物理学編 その一 中間子論

2006-06-13 21:27:23 | Weblog
◎中間子の存在を予言:湯川秀樹

物質は分子によって出来ていて、その分子は原子が集まって出来ていることは
皆さん、学校の授業で習って覚えていることと思います。
(例えば水は水素原子2つと酸素原子1つで出来ている)
更に原子は原子核(陽子、中性子)と、電子などの素粒子から出来ていて
素粒子はクォークとレプトンと呼ばれるもので構成されていることが
現在までに明らかになっています。

1930年代初め、物質の構成単位はまだ3つの素粒子(陽子、中性子、電子)
までしか解明されていませんでした。
そして「何故陽子と中性子はバラバラにならずに、小さな原子核の中に
閉じ込められているのか」が議論されておりました。
陽子は+の電位を持っており、中性子は電位を持たないため
それだけでは+同士が反発して、バラバラになってしまう筈です。
その反発力より強い力がどこから生じているのかが大きな謎でした。

当時、大阪大学理学部の講師をしていた湯川秀樹はこの問題に取り組み
陽子と中性子の間を行き来している粒子があるのではないかという仮説を立て
1934年11月、東京大学で開かれた日本数学物理学会で「中間子論」として発表しました。
発表当時は全く相手にされませんでしたが、1937年にアンダーソンが宇宙線の中からそれらしき素粒子を発見したため、世界中から注目されるようになりました。
その後、その素粒子は湯川博士の予言した「中間子」ではないことが分かりましたが、1947年、遂にパウエルによって宇宙線中に「中間子」が発見され、湯川博士の予言が正しかったことが証明されました。
2年後の1949年、湯川博士はこの功績により日本人初のノーベル賞(物理学賞)を受賞しました。

20世紀の物理学は自然界にある力が重力(万有引力)、電磁気力、弱い力、強い力の4つしかないことを解き明かしましたが、湯川博士が発見したのはこの4つの力のうちの「強い力」でした。
「重力」はご存知ニュートンが発見し、「電磁気力」はボルタ、アンペール、ファラデーといった著名な学者たちが発見しました。「弱い力」を発見したエンリコ・フェルミは1938年にノーベル物理学賞を受賞しています。
湯川博士が世界で初めて「強い力」を発見したことは、先の3つの力の発見と肩を並べる歴史的な快挙であると言えると思います。

(信)


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