レオン・レーダーマンのレビュー一覧

量子物理学の発見 ヒッグス粒子の先までの物語

量子力学という分野が、ミクロな世界で生じる「現象の理論」であるのに対し、量子物理学というのは「現象の検証と再現性」である。
1990〜2000年代に素粒子物理学がCERNの可動によって瞬く間に進歩し、重力子以外はほぼ発見。宇宙誕生後、物質と反物質がいかにしてバランスを崩して、物質だけが残ると世界となったのか、これも量子物理学による検証の成果によってスーパーコンピュータの演算で再現できた。

「畳まれた高次元の低次元展開」という三体で取り入れられた量子力学上の理論についても、現実味を帯びてきている。

現在、重力子はLIGOによる重力波の検出によって、理論上の物質ではなくなった。高質量ブラックホールの重力レンズ効果を検証したところ、光と同じく、粒と波の重ね合わせ形状を有している可能性が浮上したのだ。

人類の文明進歩は指数関数的に上昇している。20年前に地球上でできていた実験は、今では宇宙で行っている。第三次イラク戦争ではクラスター爆弾が問題視されたが、現代のウクライナ戦争ではドローン爆弾である。科学技術は必ず戦争利用される。なぜなら各国の科学研究は合法的な軍事研究にほかならないからだ、などというSF作品もあったかな。

本著と関係ないが、永世中立国のカナダにCERNとWHOがあってよかった。高エネルギーポジトロン砲と現存する最悪のウィルスであるウィルスベクター(感染すると種を残すDNAを破壊する人工ウィルス。空気、接触、粘膜感染する上に、自覚症状は一切ない)を唯一有する国だからだ。

量子物理学の発見 ヒッグス粒子の先までの物語

難しい内容をわかりやすい言葉で説明してくれている。楽しく読める本です。きちんと理解するにはそれなりにしっかり読み返したりが必要です。

量子物理学の発見 ヒッグス粒子の先までの物語

量子力学の一層の下の話。
「物質、質量」が発生する仕組みを、極力わかりやすく解説した一冊。たとえ話、ユーモアに富み、難しい内容が、直感的にイメージできるようになっている。読むのが楽しい。

量子物理学の発見 ヒッグス粒子の先までの物語

量子物理学の発見というよりヒッグス粒子とは何かを開設する。論点に的を絞って話が構成されており、変に素人に迎合するようなこともなく読みやすく面白い。

量子物理学の発見 ヒッグス粒子の先までの物語

レーダーマン著，青木薫訳ということで，これは読まなくちゃと思ってた。
冒頭，目次裏に“本書を、税金で基礎研究を支えてくださっている国民のみなさんに捧げる。”とある。著者が伝えたかったのは，「加速器は強力な顕微鏡」という大変シンプルな主張。超ひも理論だ何だじゃなくて，「加速器は凄い顕微鏡！」ってシンプルに報道してくれさえすれば，SSCのときのように納税者から無用な反発はないはずだ，とのこと。
実際はそんな単純な納税者ばかりではなくて，やはり金かかるのに実用性ないって嫌がられるような気もするが，実験素粒子物理学者としての矜持が感じられる本だった。
一貫してアメリカの基礎研究への投資が少ないことに警鐘を鳴らしてて，LHCの欧州やスーパーカミオカンデの日本や，中国に置いていかれることを危惧みたいな論調だったけど，えっ…日本が潤沢…？ってちょっと違和感だったのは否めない。

SSCの打ち切りを嘆き，多様な基礎研究への投資を呼びかけるレーダーマン。結構激しい
“経済を成長させているのは科学だという、ほとんどの人にとって…わかりきったことを、頭でっかちの経済学者たちが自分たちの専門用語で理解するまでに、なんと二百年以上もかかったというわけだ。”p13

90年代素粒子物理学コミュニティで起こった極めて対照的な出来事。
欧州ではwwwが産声を上げた。これは急速に輪を広げ，その後の世界を変革し大きな経済成長につながる。
一方，アメリカでは研究者たちの必死の努力にもかかわらず，巨大加速器SSCの計画が潰えた。大西洋を挟んで明暗。

“経済成長を駆動するのは科学研究だという新しい経済理論、というよりむしろ言うまでもない事実は、アメリカ連邦議会では何の影響力も持てなかったし、今に至るも持てないでいる。”p.17
えっとこれトランプになる前に書かれてるんだけど，アメリカでそうならいったい日本は…？

LHCの陽子ビーム，1つのパルスに細胞1個ぶんの原子の数くらいの陽子があるらしいんだけど，その運動エネルギーが時速百キロで突っ走るトラック一台ぶんだとかすごすぎるよ…。
光速の何%とか言うよりはるかに加速器のやばさを感じた。

こういうところに理論家への反発が垣間見えるの良い。
“衝突型加速器を作るのは、非常に小さな距離スケールで、この自然界で何が起こっているかを明らかにするためだ。あれこれの理論家の派閥が提唱するどれかの説に、証拠を与えるためなどではないのである。”p.264

量子物理学の発見 ヒッグス粒子の先までの物語

ヒッグス粒子について、これまでいくつか本を読んだが、存在の明確な予言とどうして質量が生まれるのかをここまで明確にしたものはなかった。弱荷が保存されることで質量が発生するということで、メディアが発信しているヒッグス場の表現が多少なりとも正確性に欠けることがわかった。

また、科学への投資に対して必要以上の干渉はやめて欲しい。それは科学の発展を妨げるだけではなく、将来の経済への影響も大きいのだから。特に資源の乏しい日本に於いてはなおさらである。

量子物理学の発見 ヒッグス粒子の先までの物語

素粒子物理学に関する一般向け書籍としては珍しく、実験屋さん（と言ってもアメリカの大御所であり著名なノーベル物理学賞受賞者）による物理の本。翻訳本の名前が「量子物理学の発見」となっているのは誤解を招くと思う（現代は「神の粒子（＝ヒッグス粒子）を超えて（Beyond the God Particle）。あくまで”素粒子物理学”、それも実験を中心とした話なので何を観測しているのか、という話。2012年のヒッグス粒子の発見という発表を受けて、ヒッグス粒子とは何なのか、ヒッグス粒子が質量の起源とはどう言う意味なのか、そもそも”質量”とは何なのか、ということを量子力学や相対論の歴史と初歩的な説明を行いながら、さらに著者たち自身の実験と結果について分かりやすく解説しながら解き明かしていくという内容です。本書の前半の解説は実験家らしく非常に分かりやすいと感じた。さすがに後半のヒッグス粒子と質量の話になってくると、一般読者には理解するのはちょっと難しくなる気もするが、頑張ればついて行けるレベル。量子物理学とか素粒子論の一般向け解説書というと”ひも理論”だとか”宇宙の誕生”だと”余剰次元”だとか、理論家による書籍が多いのだが、本書はそのような話は基本的に排除され、あくまで実験家として視点を集中にシンプルな解説がしあって非常に分かりやすい。基礎科学の重要性を経済学的にも主張しつつ、アメリカ政府の基礎科学への予算削減に対する辛辣な言葉が随所にあふれるところも面白い。本書はそのような政府や国民に対して素粒子物理学というビッグサイエンスへの理解を促し、基礎科学への予算投入を促すように書かれているとも言えそうです。

量子物理学の発見 ヒッグス粒子の先までの物語

著者の一人であるノーベル賞受賞者のレーダーマンは、これまでも一般向けの量子論の本を幾つも書いているようで、研究者であると同時に著述家・解説者としても一流のようだ。超ミクロから超マクロまでのスケール感を、もの凄く大きい（小さい）というのではなく、分かりやすくて理解しやすい数字を使って解説している。
本書のタイトルからは、量子論の歴史の本かと思っていたが、必ずしもそうではなく、最近話題になったヒッグス粒子というか、物質（究極的には素粒子）が質量を持つ仕組みを解説している。その際、粒子のスピンと対象性の破れという重要な概念を取り扱うが、残念ながら、ここが十分には理解できなかった。もう少し色々な本で経験地を積んでから、再度挑戦してみたい。

量子物理学の発見 ヒッグス粒子の先までの物語

対称性の破れが物質世界を形作っていることを論じている。
繰り返し、質量とは何かを説明している。

非常に短い時間では、不変のはずのエネルギー保存則が成り立たない瞬間がある。これを量子ゆらぎという。

量子物理学の発見 ヒッグス粒子の先までの物語

前半は初心者にも優しい口調で話しかけてくれてとても嬉しかったが、後半に行くにしたがって理解できない専門用語が多くなり、そのうちには初心者への説明を放棄してしまったように感じた。しかも最後には研究費削減への恨み節。
政治も科学も経済も、もっと一般人に興味を持たせるような伝え方ができないのだろうか。もっと分かりやすく説明をすることはできないのだろうか。と、自分の頭が悪いのを棚にあげて言ってみた。
内容が理解できたとはとても言えないけれど、量子論は本当に興味が尽きない。まだまだ挑戦するぞ！
で、結局は、ヒッグス粒子がプラトンの言うエーテルだった。てことじゃないんですかね？