クォークの中の素粒子　　　　　　Ｄ．リンカーン  （米国立フェルミ加速器研究所）　　

プロローグ　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　〔人間の巣・・・脱／冷暖房社会・・・

 　　　　　　　 ホモ・サピエンスと人間の巣は・・・不可分のものに変容！ 〕

「お久しぶりになります！」江里香が、インターネット・正面カメラに向かい、丁寧に頭を下げた。

「＜ シンクタンク＝赤い彗星＞の、事務・担当／二宮江里香です！

  　 師走も押し迫り、寒波が連続的に襲って来ています。小春日和（こはるびより）がなつかしいですね。と

もかく、今年の師走は、“２０１２／総選挙”で大変でした。

　 選挙のたびに．．．《当・ホームページ》では、長年にわたり提唱してきている事があります。それ

は、“日本の社会インフラ〕が、気候変動による“集中豪雨”や、“地震／津波災害”に対し、極め

て脆弱なことを露呈し始めている事です。

　 また直近の．．．“笹子トンネル天井板落下事故”（／２０１２年１２月２日・・・山梨県大月市笹子町の中央自動車

道上り線・笹子トンネルで、天井板のコンクリート板がおよそ１３０ｍにわたって落下。走行中の車複数台が巻き込まれた。死亡者９名、負

傷者２名）に現れているように．．．“基盤的なインフラも・・・老朽化が進行”、している様子です。

　 ここは．．．与党／自民党・公明党が推進する．．．“国土強靭化計画”や、“防災・減災ニューディ

ール政策”のような．．．“強化・増強という・・・対処療法／応急策”ではなく．．．“国土の線引き

・・・未来社会の基盤インフラを・・・根本から再構築”．．．する時に、来ていると思われます。

　 また．．．“社会信用システム・・・社会的評価システム・・・文化・慣習法システム”．．．も“国民

との・・・あまりにも大きな乖離をうみ・・・すでに久しい年月” ．．．となっています。

　 〔日本国民〕は、今．．．“信用できる社会システムが・・・無くなっている状態”．．．のようです。

まさに、真の意味で．．．〔維 新／革命的な一新 〕 を、この国は、渇望 しています。

　 御存知のように．．．《当・ホームページ》では．．．【日本版／ニューディール政策】を提唱してい

ます。これは大公共事業で、〔人間の巣／未来型都市／千年都市〕の全国展開（／世界展開）を実現

し、〔ポスト民主主義・・・人間の巣のパラダイム〕を、実践（じっせん）するものです。

　 この“ミッション”は．．．“文明の折り返し／反・グローバル化”を推進し．．．暴走して来た人類

文明を、軟着陸させる方策になります。そして、これは真に、〔次世代／日本列島の・・・社会インフ

ラ風景〕、となるものです。

　 〔生態系と協調して行く・・・未来型社会の器・・・人間の巣／未来型都市／千年都市〕．．．に、

〔社会工学の精華〕 を反映して行けば．．．〔人類・数千年の希望・・・極楽浄土・・・パラダイス〕 、

が容易に．．．実現可能ということです。つまり、これはリスクのない、“日本列島・改造計画”です。

 　 “マヤ文明の予測になる・・・地球の最後” は．．．どうやら回避されました。でも．．．“現代文

明が予測する・・・ ２１世紀・大艱難” は．．．確実に押し寄せて来ます。それは、私たちも、肌で感

じている事です。

　 さあ．．．これを回避し、人類文明が軟着陸するためには、〔人間の巣の・・・全国展開／世界展

開〕、が急務になります。“地球最後の騒動” は．．．現在も継続しているということです。このことが、

かつての“核戦略時代のような暗雲”となり、再び世界を覆（おお）っているわけですね。

　 また、１歩、コマを進めて．．．文明・暴走の、複合的・相乗効果が臨界に達し．．．“２１世紀・大艱

難”が到来した時においても．．．過酷な環境変化に対応している．．．“万能型・防護力”／〔人間

の巣／未来型都市／千年都市〕は、必須となります。

　 おそらく．．．“大艱難（大かんなん）に耐え抜き・・・生き残る方舟（はこぶね）／ノアの方舟”は．．．生

態系の中で孤立して存在できる．．．〔人間の巣・・・自給自足型の未来都市〕．．．だけかと、思わ

れます。

　 長期・気候変動では．．．化石燃料や原子力エネルギーに頼るのではなく．．．種としての環境・適

応が求められます。そのアイテム（品目／必要とされるもの）として．．．〔ホモ・サピエンスは・・・人間の巣

を獲得しなければならない〕．．．ということだ、そうですよ、」

「ええ．．．」江里香が、左手に持っているｉＰａｄ（タブレット型コンピューター）に目を落とした。「さあ、今回は、

素粒子のお話です．．．

　 “ヒッグス粒子”が発見され、【素粒子の・・・標準モデル／標準理論】が、完成に１歩近づいたそ

うです。でも、残った課題も鮮明となり、それを超える理論も活発に議論されているそうです。今回の

テーマの．．．“プレオン・モデル／プレオン・理論” も．．．そうした中の、１つなのだそうです。

　 簡単に説明しましょう．．．【標準理論】では、クォークは、“大きさゼロの・・・点粒子”という【定義】

なのだそうです。“プレオン・モデル”では、このクォークが．．．“プレオンという・・・さらに小さな素粒子

で構成される・・・複合粒子”．．．というのが、この理論の趣旨（しゅし）になるようです。

　 そうなると．．．当然、クォークは、“大きさゼロの・・・点粒子”ではなくなるわけで、【定義】が崩れて

しまいます。そこで、まず．．．クォークの、“大きさが・・・ゼロではない証拠”を見つけることが、その

可能性をほのめかす、強力な証拠となるのだそうです。まず、“馬を射よ”、ということでしょうか．．．」

　 江里香が、ｉＰａｄを作業テーブルの上に置いた。そして、あらためて一同に、丁寧に頭を下げた。

「ええ．．．」江里香が言った。「今回は．．．

　 高杉光一・塾長と．．．ニュー・テクノロジー担当／淡島祐次・准教授（じゅんきょうじゅ）と．．．＜

シンクタンク＝赤い彗星＞／生物学～医学担当／厨川アンで．．．考察していただきます。

　 アンは、畑ちがいになりますが．．．人手不足の折、好奇心から参加を承諾してくださいました。あ

りがとうございます」

「お役には立てませんが．．．」アンが微笑して、眼鏡に手をかけた。「聞き役に回りたいと思います」

「助かります、」高杉が、アンに頭を下げた。

「ええ．．．」淡島が、固い口調で言い、全員を見まわした。「よろしくお願いします、」

「よろしくお願いします、」高杉が、淡島に頭を下げた。

「よろしく、」アンも、頭を下げた。

〔１〕  クォーク に内部構造はあるか？　 　　 　　　　　

「さあ．．．」高杉が肩を回し、スクリーン・ボードを見た。「“プレオン・モデル”の考察に入る前に．．．

　 まず．．．何故．．．【素粒子の・・・標準モデル／標準理論】を、超える理論が必要なのか。また、

何故．．．クォークが、内部構造を持つ可能性が考えられるのか。その辺りのことから、考察に入りま

しょう」

「はい！」江里香が、両手を包むように握った。

「ええと．．．うーむ．．．

  　【標準モデル】では．．．そもそも、クォークやレプトン（／電子とニュートリノのグループがある）というのは．．．

内部構造を持たない、“点状の粒子”として【定義】されています。つまり．．．“大きさがゼロの点・・・

位置だけがあって・・・大きさのない図形／粒子”．．．ということですね、」

「はい．．．」江里香が、深くうなづいた。

「物質は．．．」高杉が言った。「【標準モデル】によれば．．．

　 この、クォークとレプトンという．．．“２つの素粒子・グループ・・・フェルミ粒子”で．．．構成されてい

ます。“あらゆる原子・・・宇宙に存在する・・・あらゆる物質”は．．．クォークとレプトンの組み合わせ

で作られているということです。その意味では、地球も、太陽系も、銀河系も、同じです。

　 さて、そのクォークは．．．“６種類”（／アップ・クォークとダウン・クォークの第１世代／チャーム・クォークとストレンジ・クォー

クの第２世代／トップ・クォークとボトム・クォークの第３世代／・・・で計６種類）であり．．．レプトンも、何故か“６種類”（／電子

と電子ニュートリノの第１世代／ミュー粒子とミュー・ニュートリノの第２世代／タウ粒子とタウ・ニュートリノの第３世代／・・・計６種類）です」

「いずれも．．．」江里香が、ゆっくりと指を折った。「第１世代 ～ 第３世代まであって．．．６種類なの

ですね？」

「そうです．．．」高杉が言った。「“世代”が存在する、深い意味は、分かっていないようです。ただ、

“世代”として分類され．．．男女のような、“対”になっているようです．．．」

「ふーん．．．」江里香が、唇に指を当てた。「“世代”で、“対”だから．．．夫婦と考えればいいのでしょ

うか？」

「ハハ．．．」高杉が、満面で顔を崩した。「そうですね、ネーミングが絶妙で、面白いですねえ．．．

　 【量子力学】には．．．“強い相互作用の力”の量子色（いろ）力学／QCD（ｑｕａｎｔｕｍ ｃｈｒｏｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ）の、

“カラー（／グルーオンはカラー量子数で、８種類に分類）”とか．．．クォークの、芳香／“フレーバー”（／クォークはフレ

ーバー量子数で６種類に分類）だとか．．．他にも、面白い分類や名称がいっぱいあるようです．．．

　 あ、そうそう．．．クォークという名称の由来も、面白いものです。クォークを数学的に記述し、内部

構造を説明したのは、アメリカの物理学者／マレー・ゲルマン（Murray Gell-Mann／１９２９年 ～ ／ノーベル物理学

賞を受賞／クォークの父／彼と、ジョージ・ツワイクによって・・・１９６４年にそれぞれ独立に提唱された）ですが．．．ゲルマンは読

んでいた小説の中で．．．海鳥が、クォーク、クォーク、クォーク、と３回鳴くところから、この新しい素

粒子をクォークと命名したという、有名なエピソードがあります。

　 当時．．．彼は、クォークは３つと考えていたのです。そして、その“数”にこだわっていたようです」

「あ、それで．．．海鳥が３回鳴いたから、クォークと命名したのですか？」

「そうらしいですねえ．．．」高杉が、顔を崩した。「ま．．．発見者／命名者の、権利ですね．．．

　 もっとも．．．クォークが実験によって、物理的・存在として観測されたのは．．．ええと．．．１９６８年

ですね。最後に発見されたのは、トップ・クォークです。これは、飛びぬけて質量が大きく、１９９５年に、

アメリカ／シカゴ近郊のバタヴィアにある、フェルミ研究所で見つかっています。

　 この、トップクォークというのは．．．主に“強い相互作用の力”で、他の粒子と相互作用するようで

す。そして、崩壊する場合は、必ず“弱い相互作用の力”が関係し．．．ほぼ例外なく、W粒子と、ボト

ム・クォークに崩壊するようです。

　 【標準モデル】によれば．．．トップ・クォークの寿命は １×１０^−２５秒程度であり．．．“強い相互作

用の力”が働く時間の、１／２０なのだそうです。そのために、トップ・クォークは、ハドロン（強い相互作用

を持つ素粒子の総称）を生成せずに崩壊することから、“裸のクォークを観測”するのに、最も適していると

言われています」 

「はい．．．」江里香が言った。

「ええ．．．」高杉が言った。「ともかく．．．

　 クォークとレプトンからなる原子／物質は．．．４つの力に支配されているわけです。つまり、宇宙は

４つの力に支配されていると言ってもいいわけですが．．．それが、“重力”、“電磁気力”、“強い相互

作用の力”、“弱い相互作用の力”、ということです。

　 ４つの力は．．．“ビッグ・バン”の時には、１つのものだったと想定されています。それが、“インフレ

ーション・宇宙”を経て、現在の宇宙になる間に、“大きく分けて・・・４つの力”に分裂してきたようです。

大きく４つということで、今後も分岐して行く可能性はあるということです．．．」

「はい．．．」

「そして．．．

　 これらの“４つの力を媒介する粒子”は．．．“ゲージ粒子”というわけですが．．．“電磁気力におけ

る・・・光子”、“弱い相互作用の力における・・・ウイークボソン／Ｗ粒子（Ｗ^＋粒子と、その反粒子であるＷ^－粒

子の２種類）、Ｚ粒子”、“強い相互作用の力における・・・グルーオン（色荷（カラー）と呼ばれる量子数を持ち、その違

いによって、全部で8種類）”などです。

　 それから、御存知のように．．．“重力を媒介する重力子／グラビトン（スピン２、質量０、電荷０・・・寿命無限

大のボース粒子であると予想される）”は．．．まだ、観測されていません。

　 ええと．．．もう一度、確認しておきますが．．．【標準モデル】の素粒子は．．．“力を媒介する・・・

スピン１のゲージ粒子”と．．．”対称性を破る・・・スピン０のヒッグス粒子”．．．そして、”物質を構成

する・・・スピン１/２のフェルミ粒子”．．．からなっているわけですね。

　 あ、重力子／グラビトンは．．．【標準モデル】の対象外になっています。しかし、重力子は素粒子

論のスタンダードな素粒子でもあるわけで、【標準モデル】の“素粒子の表”に、含まれていることも

あるようです。

　 うーむ．．．重力子は、スピン２、質量０、電荷０、寿命無限大のボース粒子と予想され．．．“力を

媒介する・・・ゲージ粒子”（ゲージ相互作用を媒介するボース粒子の総称。ゲージという用語は、ラグランジアンの余分な自由度

を表している）だということですね．．．」

「はい．．．」アンが、赤毛を耳の後ろへ撫でた。「ともかく．．．“ゲージ粒子”というのは、“ボーズ粒

子”の範疇に入るわけですね？」

「そうです．．．

　 【標準モデル】では．．．素粒子は、大きく２種類に分けられます。“フェルミ粒子”（名前の由来は・・・イタ

リア - アメリカの物理学者／エンリコ・フェルミ／Enrico Fermi )と、“ボーズ粒子”（名前の由来はインドの物理学者／サティエンドラ

・ボース／Satyendra Nath Bose）です。

　 “フェルミ粒子”というのは、要するに．．．半整数のスピンを持つ粒子や、奇数個の核子からなる

粒子です。これは、“物質を構成する粒子”で．．．クォークやレプトンのグループであり．．．身近な代

表格は、電子でしょうか．．．

　 一方、“ボーズ粒子”は．．．整数スピンを持つ粒子で、“フェルミ粒子を・・・相互媒介する粒子”で

す。この中に、“４つの力を媒介する粒子”／“ゲージ粒子”も入るわけです。これは、Ｗ粒子やＺ粒子

や、グルーオンですが．．．身近な代表格子は光／光子ですね．．．」

＜クォークが・・・複合粒子である可能性は・・・？　1 　  

 
                 “そんなものを・・・誰が注文したのか・・・？”＞


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

「さて．．．」高杉が言った。「江里香さんの紹介でもあったように．．．

　　【標準モデル】では．．．クォークとレプトンを、“分割不可能な・・・基本粒子”とみなしています。し

かし、これらが、さらに小さな要素で構成されている、“複合粒子の・・・可能性”が、出て来ているの

です。まず、その幾つかの手掛かりを考察してみましょう。

　 仮に．．．もし．．．クォークやレプトンが基本粒子ではなく、複合粒子だとすれば、【標準モデル】

は、【定義】が崩れて、根本から見直す必要が出てきます。素粒子世界という玉ネギの皮が、さらに

１枚はがされたような、別の世界が、展開・構築されて行くのかも知れません．．．」

「うーん．．．」アンが、アゴに指を当てた。「それほどの．．．ものなのでしょうか？」

「その可能性が、大きいようです．．．

　 【量子論】は、“新たな黎明期”を迎えているのかも知れません．．．ただし、人類文明が、順調に

存続して行けばの話です。現在の世界構造では、早晩、“２１世紀・大艱難”がやって来るのは確実

ですから．．．

　 しかし、もし．．．“文明構造／世界構造を・・・生態系と強調する人間の巣のパラダイムに・・・

大転換できれば”．．．再び安定した、“文明の第３ステージ／意識・情報革命”の時代が到来するわ

けです。そうであれば、“量子情報科学”などと合わせて、〔極楽浄土の科学文明〕が．．．大展開す

るのかも知れませんねえ．．．」

「あの、塾長．．．」江里香が、躊躇（ちゅうちょ）しながら言った。「玉ネギの皮を．．．１枚はぐというのは、

どういうことなのででしょうか？」

「うむ．．．」高杉が、うなづいた。「そうですねえ．．．

　 “クォークの・・・内部構造”の可能性に関する．．．“最初の手掛かり”となったのは．．．“クォークと

レプトンの・・・種類と数に関する問題”．．．だったようですねえ．．．

 　 何度か説明していますが．．．原子核を構成する陽子と中性子は．．．いずれも、第１世代の２つ

のクォーク．．．つまり、アップ・クォーク (u) とダウン・クォーク(d)の、“３個の組み合わせ”で構成され

ています。

　 陽子は．．．アップ・クォーク (u) ２個と、ダウン・クォーク (d) １個の、合計３個．．．中性子は、アップ

・クォーク (u) １個と、ダウン・クォーク (d) ２個の、合計３個ということですね。

　 ええ、一言付け加えますが．．．中性子というのは電荷的に“電荷０／中性”で、陽子“電荷＋１”よ

りも、“わずかに質量の大きい・・・複合粒子”です。中性子の質量の方が大きくなるのは、アップ・クォ

ーク (u) よりもダウン・クォーク (d) の方が、わずかに質量が大きいからです。そして、中性子では、こ

れが２個となるわけで、その分重くなるわけです．．．」

「はい．．．」江里香が、しっかりとうなづいた。「それで、中性子の方が陽子よりも、わずかに重いわ

けですね、」

「そうです．．．

　 さて．．．このアップ・クォーク (u) というのは、．．．“陽子の電荷／電気素量／素電荷”（／電気量の最

小単位。大きさは、陽子あるいは陽電子1個が持つ電荷の大きさ。電子の電荷の符号を変えた大きさ）の、“＋２／３倍（プラス３分の

２倍）の電荷”を持ちます。そして、ダウン・クォーク (d) は、“－１／３倍（マイナス３分の１倍）の電荷”を持ち

ます．．．」

「ええと．．．」江里香が言った。「つまり．．．

　 アップ・クォーク (u) は“電荷＋２／３”．．．ダウン・クォーク (d) は“電荷 －１／３”．．．を持つという

ことですね？」

「そういうことです、」高杉が、うなづいた。

「あの．．．」江里香が、小首を傾げた。「１／３や、２／３の電荷なんて．．．あるのでしょうか？」

「うーむ．．．」高杉が、口に手を当てた。「あるようですねえ．．．

　 いわゆる．．．電荷の１／３を単位とする粒子、も存在するわけですが．．．これは、“クォークの閉

じ込め”（／クォークを、単独では取り出すことが出来ないという物理現象・・・クォークは色荷（カラー）という量子数を持ち、“強い相互作

用の力”によって、全体として “無色” となるような色荷の組み合わせでしか、存在することが出来ないようです）により．．．通常の

実験室では取り出すことができません。

　 したがって．．．“陽子の電荷／電気素量／素電荷”が、電気量の最小単位となっているようです」

「はい．．．」江里香が、瞬きした。

「ええ、したがって．．．

　 陽子は．．．２個の (u) と１個の (d) で構成されますから．．．“＋２／３”と“＋２／３”、そして“－１／

３”の電荷を足し算すると、“＋１”となるわけですね。中性子の方は．．．１個の (u) と２個の (d) で構

成されますから．．．“＋２／３”と“－１／３”と“－１／３”の電荷の合計となり．．．“０／中性”となるわ

けです。一応．．．頭に入りて置いてください．．．」

「ふーん．．．」アンがうなづき、コーヒー・カップに手を伸ばした。「そういうことですか．．．」

「この宇宙に存在している．．．」高杉も、≪クラブ須弥山≫の弥生の淹（い）れた、コーヒーを手にとっ

た。「いわゆる、物質を作るには．．．

　 第１世代のクォークである、アップ・クォーク (u) とダウン・クォーク (d) と．．．原子核を回る第１世代

のレプトン／電子だけで．．．十分なのです。

　 しかし、何故か．．．他にも、クォークが確認されているわけですねえ。第２世代のチャーム・クォー

ク (ｃ) とストレンジ・クォーク (ｓ) ．．．そして、第３世代のトップ・クォーク (ｔ) とボトム・クォーク (ｂ) です。

これらの各“世代”は、“対”になっています。

　 そして、レプトンの方にも．．．電子と電子・ニュートリノという“対”があり、第２世代と第３世代とあ

ります」

「はい．．．」アンが、コーヒー・カップを傾けた。

「いいですか．．．」高杉も、コーヒーを一口飲んだ。「くり返しますが．．．

　　第１世代、第２世代、第３世代まで．．．それぞれ“対”になっていて．．．６種類のクォークがある、

というわけですが．．．この“３つの世代”は、縦に“２つのグループ”に分けることもできます。

　 つまり、“アップ・クォーク・グループの・・・第１世代・第２世代・第３世代”と．．．“ダウン・クォーク・グ

ループの・・・第１世代・第２世代・第３世代”とに．．．分けることもできるわけです。

　 “アップ・クォーク ・グループ”には．．．第１世代のアップ・クォーク (u) と、第２世代のチャーム・クォ

ーク (ｃ) と、第３世代のトップ・クォーク (ｔ) とがあるわけですが．．．これらは、いずれも、“電荷＋２／

３”を持ち．．．“世代”が上がると、質量が大きくなります。つまり．．．重くなるわけですね。

　 それから、“ダウン・クォーク ・グループ”には．．．第１世代のダウン・クォーク (ｄ) と、第２世代のス

トレンジ・クォーク (ｓ) と、第３世代のボトム・クォーク (ｂ) とがあるわけですが．．．これらは、いずれ

も、“電荷－１／３”を持ち．．．同様に、世代が上がるごとに、質量が大きくなって行きます．．．」

　 アンが、無言でうなづき、コーヒーを飲んだ。

「これらの．．．」高杉が言った．「６種類のクォークは全て、観測により存在が確認されています．．．

　 質量の大きな第２世代、第３世代のクォークは．．．一瞬で．．．質量の小さな、２個のクォークに崩

壊するようです。その様子については、ここでは割愛します．．．

　 ああ、そうそう．．．これらの６種類のクォークには、それぞれ反粒子（質量などの物理量が同じで、電荷や磁

気モーメントの符号が逆の素粒子・・・例えば、陽電子、反陽子、反中性子などです・・・反中性子は、質量と電荷も中性子と同じですが、バ

リオン数は中性子の+1に対して-1を取ります）があるわけですね。したがって、合わせて、１２種類のクォークが予

想されるようです．．．」

「はい．．．」江里香が言った。「今度は、よく分かった様な気がします。反粒子については、よく分かり

ませんが、」

「はいはい．．．」高杉が、うなづいた。「反粒子について、少し説明しましょう．．．

　 反粒子の代表格／“陽電子”（ようでんし／ポジトロン／positron）は．．．いわゆる電子の反粒子になります。

絶対量が電子と等しく．．．電荷だけが逆の“電荷＋１”です．．．だから、陽電子なのです．．．

　 この陽電子というのは．．．“陽子過多により・・・不安定な原子核の・・・β⁺崩壊により生成”．．．さ

れます。それから．．．“１．０２２ MeV（メガ電子ボルト）以上のエネルギーの・・・電磁波と電磁場の相互作

用により・・・対生成（ついせいせい）”．．．されます。

　 “対生成”とは．．．素粒子とその反粒子が、同時に生成される現象のことです。例えば、光子から、

電子・陽電子対、陽子・反陽子対が生成されるようですね．．．

　 また．．．この陽電子は、物質内に侵入すると、原子の核外電子（／特に価電子、伝導電子）と“対消滅”

（対生成の逆で・・・粒子と反粒子が衝突し、エネルギーないし他の粒子に変換される現象）して．．．“数本のガンマ線”となる

ようです。

　 それから、“反陽子”というのは．．．陽子と、質量とスピンが全く同じで、逆の電荷／“電荷－１”を

持つ、反粒子です。反陽子は１９５５年に、セグレとチェンバレンによって．．．カリフォルニア大学バ

ークレー校の加速器／ベバトロンを使った実験で．．．最初に発見されていますね。

　 この反陽子は、陽子と衝突すると、“対消滅”を起こし．．．数個のパイ中間子など、になるようです

ね．．．」

「はい！」江里香が、一応．．．という感じで、しっかりとうなづいた。

　　　　　　　　Ａ　　　　　　　　　　　 　　  

「さあ．．．」高杉が、スクリーン・ボードをスクロールした。「クォークの次は、レプトンの方ですね．．．」

「お願いします．．．」江里香が、小さく頭を下げた。

「ええと．．．

　 レプトンの代表格／電子(ｅ)／“電荷－１”も．．．クォークと同様に、質量が大きく、不安定な、親戚

とも言える．．．第２世代、第３世代があります。第１世代が電子 (ｅ) で．．．第２世代がミュー粒子 (μ)

であり、第３世代がタウ粒子 (τ ) ですね。この“電子・グループ”は、いずれも“電荷－１”です．．．

　 それから、レプトンも．．．これらの各“世代”に対応する．．．３種の“ニュートリノ・グループ”がある

わけです。つまり．．．第１世代が電子・ニュートリノ (Ｖ_ｅ ) で．．．第２世代がミュー・ニュートリノ (_Ｖμ )

であり．．．第３世代がタウ・ニュートリノ (Ｖ_τ  )です。

　 これらのニュートリノに関しては．．．いずれも“電荷０・・・中性”であり．．．非常に軽いですね。ニュ

ートリノは有限微小質量（電子の質量の～１０. ００万分の１程度以下）を持つ、とも言われますが．．．ニュートリノ

振動（ニュートリノが質量を持つことで、ニュートリノのフレーバーが変わる現象）からは．．．型／種の異なる、ニュートリノ

の質量差が測定されるのみで、質量の値は解らない．．．様子です。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・＜詳しくはこちらへどうぞ＞

　 ともかく、この辺りは、最先端／研究領域です。門外漢が、気安く分け入っていける領域ではない

ようです。したがって、ここでは、ごく表面的な知識を整理しているわけですが、それさえも理解が浅

く、齟齬（そご： 食い違うこと）があるかも知れません。ご承知置きください．．．」

「そうですね．．．」淡島が、ようやく顔を和ませた。「それを、承知で．．．

　 科学者は、果敢に、フロンティアに入って行くわけです。それを恐れていては、冒険はできません。

学生たちにも言うのですが．．．間違いを恐れていては、好奇心というものは前進しないわけです。

失敗を学ぶことも．．．その道を学ぶ．．．学問なのだということです．．．」

「なるほど．．．」高杉が言った。「うーむ．．．その通りですねえ．．．

　 さて、淡島さん．．．宇宙の物質が、第１世代のアップ・クォーク (ｕ) とダウン・クォーク (ｄ) ．．．そし

て、第１世代の電子 (ｅ) で作られているのなら．．．何故、これらの素粒子には．．．第２世代や第３世

代の多くの親戚がいて．．．それこそ、多種多様な素粒子が存在しているのかという事です．．．

　 “そんなものを・・・誰が注文したのか・・・？”　　　　　　　　　　　　Ａ　　

　 ．．．ということですねえ。

　 これは、イジドール・ラビ（Isidor Isaac Rabi／アメリカの物理学者／“共鳴法”による原子核の磁気モーメントの測定法の発見に

より・・・１９４４年にノーベル物理学賞を受賞）が．．．ミュー粒子（／１９３６年に、宇宙線の中に観測。電荷－１、スピン１／２、静止

質量は電子の約２０６．７倍、平均寿命２．２×１０^－６秒で・・・電子とミュー・ニュートリノ、および反電子・ニュートリノに崩壊する・・・）の発

見を知った時に発した、有名な言葉だそうです．．．

　 あの、【量子力学】の黎明期の頃の言葉です。自信に満ち溢れた、時代だったようですねえ．．．」

「まさに．．．」淡島が言った。「“注文もしていない・・・余計なメニュー”が、テーブルに追加されて来た

わけですねえ．．．

　　迷惑なメニューですが、真実を追及する学問的テーブルから．．．登場してきたメューを、排除する

わけにはいかないということです。

　 かつては、残された２つの問題．．．“黒体輻射の問題と、マイケルソンとモーレーの実験の問題”、

から．．．【相対性理論】と【量子力学】が生み出され、物理学におけるパラダイムシフトが起こった

わけです」

「そう．．．」高杉が、うなづいた。「ふーむ．．．“注文していない・・・メニュー”と言えば．．．

　 生命圏における．．．膨大な遺伝子発現の光景や．．．その、しなやかで狂暴なメカニズムも．．．

“誰が注文したのか？”．．．ということですねえ．．．

  　“広大な山野を覆う・・・凶暴な緑の爆発的繁茂”．．．“海洋で・・・爆発的な大発生を見せる

・・・膨大な数量の微生物や・・・食物連鎖の喧噪”．．．これらも、“誰が注文したのか？”．．．と

いうことですねえ．．．それらは、決して、確率論的／偶然の産物ではありません．．．

　 それは．．．“複雑系の極致・・・神の領域”とも呼ばれる奇跡であり．．．“絶対主体／我の姿”

 をも含むわけですが．．．」

「うーむ．．．」淡島が、口に手を当てた。「そうですねえ．．．

  　“本当に・・・誰が注文した”．．．のでしょうか．．．？」

「そうですね．．．」アンが、長い赤毛を揺らした。「このような．．．

　 “惑星を覆いつくすほどの・・・凶暴／強力な生命システム”．．．というものは、まさに、“神の

領域・・・神の場”での．．．出来事かも知れませんわ。科学では、説明できない領域を含みます。

　 あるいは、高杉・塾長が言われているように．．．【宇宙の・・・初期条件】に、書き込まれていたの

かも知れませんわ。“意識と表裏一体の生命現象が・・・熱力学の第２法則／エントロピーの増

大”．．．と拮抗するような力として．．．ですわ．．．」

「ふーむ．．．」高杉が、ゆっくりとうなづいた。

 
「ええと．．．」淡島が、スクリーン・ボードを見た。「話を、進めましょうか．．．」

「はい．．．」高杉が言い、スクリーン・ボードに目をやった。

「上の方は．．．」淡島が言った。「メンデレーエフ（ロシアの化学者／１８３４年 ～ １９０７年）の、元素の周期律

表／周期表ですね．．．

 　 下の方は、素粒子の世界を表す．．．クォークとレプトンの似たような表です。“フェルミ粒子”は、

“第１世代・第２世代・第３世代”で．．．“対”を形成していて．．．塾長が説明されたように．．．クォー

クが６種類．．．そして、レプトン６種類．．．です。

　 もう一方の、“ボーズ粒子”も．．．一応、説明しておくと．．．光子（／電磁気力を媒介する粒子）、グルーオ

ン（／強い相互作用の力を媒介する粒子・・・色荷（カラー）と呼ばれる量子数を持ち、その違いにより、全部で8種類のグルーオンが存在）、

Ｚ粒子（／弱い相互作用の力を媒介する粒子）、Ｗ粒子（／弱い相互作用の力を媒介する粒子・・・Ｗ^＋と、反粒子のＷ^－の２種類があ

る）、ヒッグス粒子（／素粒子に質量を与える・・・種類は未定）、があるわけですが．．．これに重力子（スピン２、質量０、

電荷０・・・寿命無限大のボース粒子と予想される・・・種類は未定）が加わるわけですね．．．」

「うーむ．．．」高杉が、脚を組み上げた。「この表は．．．

　 深読みすると．．．実に、広大な世界／宇宙の深淵が．．．垣間（かいま）見えそうですねえ。素粒子

世界の“曼荼羅”（まんだら： 仏教／密教で・・・宇宙の真理を表す方法として仏や菩薩などを、体系的に配置した図）のようです

ねえ．．．」

「ははあ．．．」淡島が、白い歯を見せた。「“曼荼羅”ですか．．．

　 なるほど、そう見えますか．．．まあ、そうした深い意味が．．．背後にあるのは確かでしょう。しか

し、私などには、読み切れませんねえ．．．最前線にいる物理学者の誰かが、やがて、そういう関係

性の風景を、解き明かしてくれるのかも知れませんが．．．」

「いやいや．．．」高杉が、手を上げた。「門外漢だからこそ．．．

　 先入観や権威にとらわれず、見えてくる別の風景というものも、あるのかも知れません．．．」

「確かに．．．」淡島が、眼鏡の真ん中を押した。「そういうことも、ありますが．．．」

「でも．．．」アンが、興味津津（きょうみしんしん）で、表に見入りながら言った。「これ．．．面白いですわ、」

「この表は．．．」淡島が、スクリーン・ボードを一瞥（いちべつ）した。「もう一度、言いますが．．．

　 化学元素の周期表とよく似ています。物理学者はかつて周期表から、化学元素とは基本粒子／

素粒子ではないことを、見抜いていました。

　 また．．．周期表の“列”や“行”の似かよった性質が、原子の内部構造における．．．“系統的パタ

ーンによって説明できる”．．．ということにも、気づいたわけです．．．」

「うーむ．．．」高杉が言った。「そこで．．．

　 “フェルミ粒子”のクォークやレプトンについても、こうした表を作ってみた、というわけですか。“世

代”と“対”で線引きをし、“表”を作り．．．そこから、次々にクォークが予想され．．．実験でそれを観

測／追認してきた、歴史があるということですね．．．」

「そうです．．．

　 くり返しになりますが．．．第３世代のトップ・クォーク (ｔ) が、最も質量が大きいですね。“電荷＋２

／３”、“質量１７０ GeV 前後”、と言われ．．．他のクォークよりも、飛び抜けて質量が大きいようです。

これは、金(Ａｕ)の原子と、ほぼ同じ質量ですね、」

「はい．．．」高杉が、うなづいた。「最近発見された．．．

　 “ヒッグス粒子”．．．らしきものは．．．ええと．．．“１２５ＧｅＶ～１２６ＧｅＶ”あたりで発見されてい

るようですねえ。予想では、同じぐらいと言われていたようですが．．．トップ・クォークの方が重い（／

質量が大きい）わけですか、」

「まあ、そうですね．．．」淡島が言った。「“予想よりも少し軽かった”、と言われているようです．．．

　 が、この辺りの齟齬（そご： 食い違うこと）が、新展開を生むとも、期待されています。“ヒッグス粒子”の

発見は、どうやら、様々な新展開をはらんでいるようです」

「うーむ．．．」高杉が、口に手を当てた。「そうらしいですねえ．．．」

「ええと．．．」淡島が、スクリーン・ボードをスクロールした。「トップ・クォーク (ｔ) の次に重いのが．．．

　 第３世代で“対”になっている、ボトム・クォーク (ｂ) です。これは、“電荷－１／３”、“質量４GeV ”で

あり、陽子の４倍の質量です。このボトム・クォークというのは．．．実は、“多様な崩壊モード”を持ち

ます。しかし、最も分岐比が大きいのは．．．チャーム・クォークへの崩壊ですね。ま、あとは、別の機

会に説明しましょう．．．」

「はい．．．」高杉が、うなづいた。「さて．．．本論に戻しましょう．．．

　 このクォークとレプトンの表には．．．何度も言うように、３つの“世代”があり．．．“世代”が増すご

とに、重くなるわけです。このことは、“原子の内部構造を反映する・・・元素の周期表のパターン”

を、想起させます。

　 つまり．．．クォークやレプトンは．．．“さらに小さな・・・基本粒子”．．．で構成される、複合粒子

であり．．．３つの“世代”とは．．．“基本粒子の・・・組み合わせの違いか・・・配置の違いなど”．．．

ではないかという．．．“可能性を示唆”．．．しているということです」

「その、可能性として．．．」アンが言った。「何か．．．観測されているのでしょうか？」

「いや．．．」高杉が、首を横にした。「まだ、“虎のシッポ！”は、掴（つか）んではいないようです．．．

　 それを、これから．．．ＣＥＲＮ （欧州合同原子核研究機構）のＬＨＣ （Ｌａｒｇｅ Ｈａｄｒｏｎ Ｃｏｌｌｉｄｅｒ／大型ハドロン衝突型加

速器）で見つけて行こう、ということのようです。エネルギー・レベルが、クォークを破壊するレベルまで、

上がってきたということでしょう．．．」

「はい．．．」アンが、唇を閉じ、うなづいた。

＜クォークが複合粒子である・・・ もう１つの示唆！ ＞　　　　

「現在．．．」高杉が言った。「もう１つ．．．

　 クォークに内部構造がある、可能性を示唆（しさ）するあるものがあります。それは、“放射性崩壊”

の中にあるようです。放射性崩壊そのものは、２０世紀・初頭に発見されています。しかし、その当時

はまだ、詳しいことは分かってはいませんでした。

　 現代／科学文明の中にいる私たちは．．．放射性崩壊の過程を通じて．．．ある元素が別の元素

に変わりうることを知っています。それは、原子核の中の陽子と中性子の数を変えることにより、可

能なわけですね。中世／錬金術師の夢を、科学的に実現可能なことを承知しています。

　 まあ、そうですねえ．．．金（Ａｕ／原子番号７９・・・１種類の安定同位体（１９７Ａｕ）と、１８種類の放射性同位体を持つ。 最も

安定な放射性同位体は・・・半減期が１８６日の１９５Ａｕ）を作り出すこと（／・・・プラチナ原子核に中性子をぶつけると、中性子が１個

増えて、金の原子核ができる・・・しかし、プラチナも高価な上、莫大な費用がかかることなどを計算すると、まったく儲かりません）は、理

論的には可能なのです．．．」

「はい．．．可能なのですね？」江里香が、念を押した。

「現実的ではないですが、可能なようです．．．

　　ええ、そして、ウラン２３５は．．．１個の中性子を吸収すると核分裂を起こすことは、御存知の通り

です。それから、ウラン２３８に中性子をぶつけると、プルトニウム２３９という、人工の原子が生まれ

ることも、よく知られています。

　 まあ．．．ウラン鉱石の中に、わずかにプルトニウムが含まれていることが知られる以前は、完全

な人工元素と考えられていたようです」

「はい．．．」江里香が、うなづいた。

「つまり．．．

　 簡単に金（Ａｕ）を作り出せるわけではありませんが．．．人為的に核種（原子核の種類）を操作すること

は、可能だということです。実際には、金は超新星・爆発でも、無理だとも言われます。中性子星どう

しの衝突で、ようやく作られるとも言われますね。

　 しかし．．．搦め手（からめて： 後ろ側、裏門）から、案外簡単に作られたのかも知れません。ハハ．．．つ

まり、まだ、そう思っていることが．．．現代版／錬金術師の夢ですかね．．．

　 まあ．．．このこの世／この世界は．．．存在そのものが、“巨大な・・・ミステリーの場”なのです。

“生命体／人間／我の存在が・・・最大の不思議であり・・・最大のミステリー”．．．なのです．．．」

「あの、塾長．．．」江里香が言った。「放射性崩壊というのは．．．

　 よく聞くのですが．．．よくは分らないのですが．．．」

「ああ、はい．．．」高杉が、うなづいた。「そうですねえ．．．

　 こうした言葉は、慣れる必要があります。何度も聞いているうちに、何となく分かった様な気になる

ものです。もっとも、何となく分かった気になっているというのは、いいことではないですね。折を見て、

キッチリと確認しておくことは、非常に大事です」

「あ、はい．．．」江里香が、白い歯をこぼした。

「ま、そういうわけで．．．」高杉が、スクリーン・ボードに、放射性崩壊の画像を呼び出した。「一応、

説明しておきましょう．．．」

「あ．．．」江里香が、ニッコリとうなづいた。「お願いします、」

「うーむ．．．」高杉が、ボードを眺めた。「まず．．．“放射性崩壊”とは．．．

　 不安定な原子核（／放射性同位体）が．．．“様々な相互作用によって・・・状態を変化させる現象”です」

「はい．．．」江里香が言った。

「また．．．」高杉が、ボードを見ながら言った。「“放射線”とは．．．

　 放射性元素の崩壊に伴い放出される．．．粒子線あるいは、電磁波のことです。主に、アルファ線

／ベータ線／ガンマ線の３種類を指しますね．．．

　 アルファ線／アルファ粒子は．．．実体は．．．高速で運動している、ヘリウムの原子核です。つまり

これは、２個の陽子と２個の中性子からなる、ヘリウム原子核の高速な流れです。それが失われ、放

射性崩壊していく、というわけです。

　 ベータ線／ベータ粒子は．．．実体は．．．高速で運動している電子または陽電子です。普通にベ

ータ線という場合は、負電荷を持った電子の流れを指します。これが放出され、放射性崩壊していく

わけです。

　 ガンマ線／光子／電磁波は．．．波長がおよそ、１０ ｐｍ （ピコメートル／１ｐｍは10^-12メートル）よりも短い電

磁波です。波長が短いわけですから、強いエネルギーを持っています。ちなみに．．．核種に固有の、

一定のエネルギーを持つわけです。

　 ガンマ線は、性質はＸ線と同じですが．．．エネルギーが強いことから、物質透過力はＸ線より強く

なります。生物に影響を与える電離作用は．．．アルファ線やベータ線に比べて小さい．．．ということ

ですね、」

「あの．．．」江里香が言った。「ガンマ線とＸ線は．．．どう違うのでしょうか？」

「原子核に基因するのがガンマ線であり、原子に基因するのがＸ線です．．．

　 放射性崩壊は、原子核の崩壊ですので、ガンマ線です。そして、その核種により、エネルギーは違

うわけです。まあ、発生機構を明確に区別する必要がない場合は、波長領域による区分をすること

もあります。その場合は、X線より高いエネルギー領域（短い波長領域）の電磁波を、ガンマ線と呼ぶよう

です」

「うーん．．．はい．．．」江里香が、スクリーン・ボードを見ながら、２度、３度、とうなづいた。

「いいですか．．．」高杉が、両手を組んだ。「ちなみに．．． 

　 “アルファ崩壊”とは．．．そもそも、“強い相互作用の力”の範疇（はんちゅう）に入る．．．原子核の放

射壊変の１種だということです。

  　“重い原子核が分裂し・・・より軽い原子核と、ヘリウム原子核になり・・・ヘリウム原子核がアルファ

線として放出される”．．．ということですね、」

「はい、」江里香が、うなづいた。

「ええと．．．」高杉が言った。「もう少し、別の角度から言うと．．．

　 “アルファ崩壊”とは．．．アルファ線／アルファ粒子／ヘリウム原子核を放出し．．．陽子２個・中性

子２個（／ヘリウム原子核）を減じた．．．別の核種（／別の原子核）に、放射壊変するということです。これは、

核分裂反応の１つとして、認識されることもあるわけです。

　 例えば．．．ラジウム２２６（２２６Ｒａ）が、アルファ線を放出して、ラドン２２２（２２２Ｒｎ）となるのが、そうで

す．．．質量数（陽子と中性子の和）は４つ減り、原子核の正電荷は２つ減るわけです。中性子は“電荷０”

ですから、ここでは影響しないわけです．．．」

「あ、はい．．．」江里香が、スクリーン・ボードを見ながら、ボンヤリとうなづいた。

 「次に．．．」高杉が言った。「“ベータ崩壊”とは．．．

  　“弱い相互作用の力”によって起きる．．．放射性壊変の１群を意味します。この中には、ベータ粒

子と反電子・ニュートリノを放出する、“β⁻崩壊／陰電子崩壊”と．．．陽電子と電子・ニュートリノを放

出する“β⁺崩壊／陽電子崩壊”．．．など、があります。 

　 うーむ．．．など．．．などと言わずに、付け足すとですねえ．．．軌道電子を原子核に取り込み、電

子・ニュートリノを放出する、“電子捕獲”とか．．．“二重ベータ崩壊”．．．“二重電子捕獲”．．．とか

があるようですが、このぐらいで、省略しておきましょう．．．」

「はい．．．」江里香が、口をすぼめて微笑した。

「まあ．．．」高杉が、右肩を引いた。「いずれのモードで崩壊しても、質量数は変化しません．．．

　 つまりベータ崩壊は．．．“同重体（どうじゅうたい： 質量数が等しいが、原子番号が異なる核種のこと・・・例えば・・・¹⁴Cと、

¹⁴Nは、同重体です。同重体同士は、異なる元素なので、化学的性質は異なります）を・・・推移する現象”．．．ということで

す。“親核種と娘核種は・・・同重体の関係にある”．．．ということですね、」

「はい．．．」江里香が言った。「難しいですね、」

「はは．．．まあ、小耳にはさんでおいて下さい」

「はい、」江里香が、うなづいた。

「あと．．．

  　“ガンマ崩壊”とは．．．励起された原子核が．．．ガンマ線／光を放出して崩壊する、放射性崩壊

です。ガンマ崩壊は、アルファ崩壊やベータ崩壊とは違い、核種（原子核の種類）は変わりません。つま

り、“原子番号・質量数ともに・・・変化しない崩壊”．．．だということです」

「うーん．．．」江里香が、頭を横に沈めた。「ガンマ線という．．．

　 波長の短い／強いエネルギーの光が放出される放射性崩壊で．．．原子番号も質量も、変化しな

いんですね？」

「そうです．．．」高杉が、うなづいた。「もう少し、具体的に言うと．．．

　 エネルギーをもらうなどして、“励起された原子核”や．．．アルファ崩壊やベータ崩壊などで、崩壊

した娘核種が、すでに“励起した状態であった場合”において．．．高いエネルギー準位から、低いエ

ネルギー準位に遷移（せんい）する際に．．．

　 つまり．．．“その準位間のエネルギー差に等しい・・・エネルギーを持つガンマ線を放出し・・・安定

な原子核へと移行する”．．．ということです。

　 ここに．．．ガンマ線／光子の放出があり．．．ガンマ崩壊が起こる．．．ということです。ちなみに、

“励起状態の原子核”が、ガンマ線を放出するまでの時間は非常に短く．．．１０^－１０秒／以下、という

ことです」

「それで．．．」アンが言った。「高杉さん．．．

　 それが．．．クォークの内部構造と、どう関係するのかしら？」

「ああ．．．ハッハッハッ．．．」高杉が、笑って口を押さえた。「そうですね．．．忘れていました．．．

　 ええ、つまり．．．“核種／原子核の種類”を変えるには．．．その構成要素である、陽子と中性子

の数を変えることによって、可能なわけですね。

　 さらに．．．核子（かくし： 陽子と中性子）の内部に含まれる、クォークの種類／分配を変えることによって

陽子（ｕ・ｕ・ｄ）を中性子（ｕ・ｄ・ｄ）に．．．中性子を陽子に変えることができるわけです。アップ・クォーク （ｕ）

とダウン・クォーク （ｄ） を、１個づつ、入れ替えてやれば、陽子は中性子に、中性子は陽子に変わる

わけです。

　 こうした核種の変換は．．．“弱い相互作用の力”を通じて起こります。また、“弱い相互作用の力”

は．．．レプトンを別種のレプトンに変化させることも、できるわけです。しかし、クォークをレプトンで

ある電子に変えたり、レプトンをクォークに変えることはできません」

「はい．．．」江里香が、うなづいた。

「つまり．．．いいですか．．．

　 “ある元素から別の元素への変換が・・・原子の複雑な内部構造を反映”．．．しているように、

“クォークとレプトンの変身パターンにおいても．．．そこに微細な内部構造が・・・存在すること

を示唆しているようだ”．．．という推理が成立するわけです、」

「ふーん．．．」アンが、耳に手を当て、アゴを傾げた。「つまり．．．

　 “クォークが・・・複合粒子である可能性”は．．．“クォークとレプトンの・・・世代問題”と．．．

“クォークとレプトンの・・・変身パターン”．．．ら想起される．．．ということかしら．．．？」

「まあ、今のところは．．．」高杉が、椅子の背に体をあずけた。「そこで．．．“プレオン・モデル”が考

察されてきたわけです．．．」

「はい！」江里香が、コクリとうなづいた。

〔２〕 プレオン・モデル・・・の考察　  　    　　　      

「江里香です！」二宮江里香が、かしこまって頭を下げた。「ここから、２０１３年の仕事になります！

今年も、よろしくお願いします！」

「さっそくですが．．．」江里香が言った。「．．．塾長！．．．

　 これまでに、説明して来たようなことから、“クォークが・・・複合粒子である・・・可能性”、が考え

られるということですが、そもそも、【標準・モデル】を超えることになる、“プレオン・モデル”というの

は、どのようなものなのでしょうか？」

「ええ．．．」高杉が、姿勢を正した。「まず、 ・・・新年、明けましておめでとうございます・・・

　 さっそく、考察に入りますが．．．クォークとレプトンを構成する、いわゆる仮想要素というものは、す

でに数多くの提案がなされているようです。むろん、それぞれに、異なる名称が付けられているわけ

ですが．．．“これらをまとめて・・・プレオン・モデル・・・と総称”．．．されているようです。

　 いわゆる．．．その領域の“仮想粒子の総称”が、“プレオン”ということでしょう。ほとんどの場合、

クォークとレプトンの構成粒子だけでなく．．．そこで作用する、力を媒介する粒子／“ボーズ粒子”

の構成要素も．．．“プレオン”と呼ばれているようです」

「あ．．．」江里香が、軽く手を握った。「つまり．．．

　 物質を構成する、“フェルミ粒子”であるクォークとレプトンも．．．力を媒介する“ボーズ粒子”も、

“プレオン”で構成されている．．．と考えていいわけですね？」

「まあ．．．」高杉が言った。「そういうことでしょう．．．

　 しかし、固まっているわけではありません。まだ流動的なわけですが、そういう考え方もあるという

ことですね。広く知られているハラリとシュッペの“プレオン・モデル”では、“ボーズ粒子”も、同じ“プ

レオン”で説明されています」

「ハラリとシュッペの“プレオン・モデル”というのは．．．？」江里香が、アゴを傾げた。

「それは、これから説明します」

「はい！」

＜２種類／４個のプレオンで構成されるモデルとは ＞Ｂ　　

「“プレオン”．．．」高杉が、スクリーン・ボードに目を投げて言った。「．．．つまり．．．

　 クォークやレプトンなどを構成する粒子については．．．これまでに、様々なモデルやアイディアが、

提唱されてきているようです。

　 まあ、そうは言っても．．．“日系サイエンス”誌などに、論文として掲載されて．．．一般人の目に触

れる．．．ということは、あまりなかったようです。つまり、“日系サイエンス”を長年購読している私も、

この種の論文は、目にすることがなかったように思います．．．クォークやレプトンに、“世代”があるこ

とは知っていましたが．．．」

「あ、そうなんですか？」江里香が言った。

「はは．．．」高杉が、顔を崩した。「そうです．．．

　 私は、物理学者ではないですからねえ。が、もちろん、素粒子論の最先端で、何かをやっているこ

とは、薄々とは知っていました。ちょうど、今進められている、量子情報工学の最先端もそうですが、

研究そのものが、まだ固まっていなくて、一般向けの論文としては出ては来なかったのでしょう」

　 淡島が、小さくうなづいた。

「さあ．．．」高杉が言った。「ともかく．．．

　 まず、“一応・成功”している、有名な“プレオン・モデル”を考察してみましょう。そこから、話に入っ

て行きましょうか、」

「はい、」江里香が、うなづいた。

「ええ．．．」高杉が、コントローラーを取り上げ、スクリーン・ボードを少しスクロールした。「これは．．．

　 １９７９年に．．．当時、アメリカ／スタンフォード線形加速器センターにいたハラリと．．．アメリカ／

イリノイ大学／アーバナ・シャンペーン校にいたシュッペが．．．それぞれ、独立に提唱したモデルだ

ということです。　

　 彼等は．．．２種類の“プレオン”と、それらの反粒子を仮定しました．．．つまり、これらの４つの“プ

レオン”が．．．“フェルミ粒子”と“ボーズ粒子”の両方を構成しているとして．．．仮説を組み立てた

わけですね。これらは．．．“一応、良くできていて・・・有名なモデル”、になっているようです．．．」

「独立に、提唱したわけですか？」江里香が聞いた。 

「資料には、そう書かれています．．．

　 このモデルでは．．．“フェルミ粒子”の、“クォークの第１世代”／・・・アップ・クォークとダウン・クォ

ーク．．．その反粒子／・・・反アップ・クォークと反ダウン・クォーク．．．それから、“レプトンの第１世

代”／・・・電子と電子ニュートリノ．．．その反粒子／・・・陽電子と反電子ニュートリノ．．．がうまく説

明されています。あ、それに．．．“ボーズ粒子”の方も、うまく説明できているわけですね．．．」

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊　　

＜ハラリとシュッペのプレオン・モデル・・・２種／４個のプレオンで構成＞ Ｃ

　＜２種類の“プレオン”を、＋ と ０ で表示。 ＋は “電荷＋１／３ をもつプレオン”　０ は“電荷をもたな

　　 いプレオン”

　 　２種類の“プレオン”には、逆の電荷をもつ反粒子がある。 －は “電荷－１／３ をもつプレオン” 　０

　　は “電荷をもたないプレオン” です。 “ 都合４個のプレオン／ ＋　０　－　０ ” で説明されています。＞

　フェルミ粒子／クォークとレプトンの・・・第１世代を説明　　

＜ クォークとレプトンは．．．各、“３個のプレオン”で構成．．．電荷の高い順から表示 ＞

＜粒子＞　　　　　　　　　　　　　　　 ＜電荷＞　　　　　　　＜プレオン組成／４種類＞

陽電子（電子の反粒子）　　　　　　　　　 　　 ＋１　　　　　　　　　　　　　 ＋＋＋

アップ・クォーク　　　　　　　　　　　 ＋２／３　　　　　　　　　　　　　 ＋＋ ０

反ダウン・クォーク　　　　　　　　 　＋１／３　　　　　　　　　　　　  　＋ ０ ０

電子ニュートリノ　　　　　　　　　　　　　ゼロ　　　　　　　　　　 　　　 ０ ０ ０　

反電子ニュートリノ　　　　　　　　　　　 ゼロ　　　　　　　　　　　 　　 ０ ０ ０

ダウン・クォーク　　　　　　　　　　  －１／３　　　　　　　　　　　  　　－ ０ ０

反アップ・クォーク　　　　　　　　　  －２／３　　　　　　　　　　　　　　－－ ０

電子　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　－１　　　　　　　　　　　　　 　－－－

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

　ボーズ粒子　

＜ フェルミ粒子と同じ “プレオン”を．．．２個、または６個、組み合わせることで．．．原子内で作用す

る 力を媒介する粒子／ボーズ粒子 をも説明。原子核内で、クォークどうしを結びつける グルーオン

については、少し込み入っているので、ここでは省略 ＞

＜粒子＞　　　　　　　　　　　　　　　 ＜電荷＞　　　　　　　　＜プレオン組成／４種類＞

Ｗ^＋粒子　　　　　　　　　 　　　　　　　　 ＋１　　　　　　　　　　　 ＋＋＋ ０ ０ ０

Ｗ^－粒子（Ｗ^＋粒子の反粒子）　 　　　　　　　 －１　　　　　　　　　　　 －－－ ０ ０ ０

Ｚ粒子（４種類ある） 　　　　　　　　　　　　　ゼロ　　　　　　　　　　　　０ ０ ０ ０ ０ ０

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＋＋＋－－－

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＋＋－－ ０ ０　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＋－ ０ ０ ０ ０

光子　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ゼロ　　　　　　　　　　　   ＋－　

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊　　

「うーむ．．．」高杉が、スクリーン・ボードを眺めた。「このように、なるわけですね．．．

　 ハラリとシュッペは．．．２種類の“プレオン”．．．“電荷 ＋１／３”と“電荷 ０ ”に加えて．．．それら

の反粒子．．．“電荷 －１／３”と“電荷 ０ ”の．．．“プレオン・モデル”を提唱したわけです。つまり、

具体的には．．．＜＋ ０ － ０ ＞．．．の“４個／・・・４種類”ということですかね．．．

　 “プレオン”は．．．“フェルミ粒子”（物質を構成する粒子）であり．．．クォークとレプトンは、上図に示した

ように、“３個の・・・プレオン”で、構成されます。

　 例えば．．．アップ・クォークは、“電荷 ＋１／３”の“プレオン”が２個と、“電荷 ０ ”の“プレオン”が

１個から成っています。つまり．．．＜＋＋ ０＞で．．．“合計電荷 ＋２／３”になります。

　 その反粒子である、反アップ・クォークは、“電荷 －１／３”の“プレオン”が２個と、“電荷 ０ ”の“プ

レオン”が１個から成っています。つまり、＜－ － ０＞で．．．“合計電荷 －２／３”になります．．．」

「はい．．．」江里香が、コクリとうなづいた。

「そして．．．」高杉が言った。「“ボーズ粒子”（／クォークとレプトンに作用する、弱い相互作用の力を媒介）の方は、

 “６個の・・・プレオン”で、構成されます。

　 例えば．．．Ｗ^＋粒子は．．．“電荷 ＋１／３”の“プレオン”が３個と、“電荷 ０ ”の“プレオン”が３個

から成ります。つまり．．．＜＋＋＋ ０ ０ ０＞．．．ですね。“合計電荷 ＋１ ”ということになります。

　 それから．．．光子は、２個の“プレオン”で構成されています。つまり、＜＋－＞であり．．．電荷は

“電荷 ＋１／３”と“電荷 －１／３”で．．．“合計電荷 ０ ”、になります。まあ、何故、２個なのかはとも

かく．．．これで、うまく説明できています．．．」

「そうですね．．．」江里香が、まばたきした。

「ハラリとシュッペは．．．

　 “フェルミ粒子”の“第１世代・・・全ての粒子”は．．．“プレオン”で構成されている、と提案している

わけです。さらに、同じこれらの“プレオン”から．．．上図に示した“ボーズ粒子”や．．．それ以外の

グルーオン（ボーズ粒子／陽子や中性子内で・・・クォークどうしを結びつけている、強い相互作用の力を媒介する粒子）なども．．．

構成できる、としています。

　 “フェルミ粒子”／クォークとレプトン．．．それに、“ボーズ粒子”の基礎構造を、系統的に説明す

る、この仮説／シナリオによって．．．粒子間に働く多様な相互作用も．．．説明が可能としています」

　　　  　 　　　　         　  　　　　    　    
　　　　　　　（ファインマン図／ファインマン・ダイアグラム．．．の１例／・・・Wikipedia より）

「“ボーズ粒子”の方は．．．」アンが口に手を当て、アゴを引いた。「その作用の方は．．．どう説明さ

れるのかしら？」

「ええと．．．」淡島が、口を開いた。「いいですか？」

「お願いします、」高杉が言った。

「原子核内部で起こる過程は．．．」淡島が、アンに言った。「“プレオン”で、合理的に説明できるよう

です．．．

　 １例として．．．アップ・クォーク／＜＋＋ ０＞と、反ダウン・クォーク／＜＋ ０ ０＞が衝突して．．．

Ｗ^＋粒子／＜＋＋＋ ０ ０ ０＞になり．．．それが、陽電子／＜＋＋＋＞（／電子の反粒子）と、電子ニュ

ートリノ／＜０ ０ ０＞に．．．崩壊する過程を考えてみましょう」

　 アンが、無言でうなづいた。

「まあ．．．」淡島が、スクリーン・ボードに、ファインマン図を表示した。「このような．．．

　 “ファインマン図／ファインマン・ダイアグラム”（／場の量子論において、摂動展開の各項を図に示したもの。それぞれ

のダイアグラムは、素粒子をはじめとする実際の粒子の、反応過程を表現する。リチャード・Ｐ・ファインマンはアメリカの物理学者。ジュリア

ン・S・シュウィンガー、朝永振一郎／（東京教育大学長／現・筑波大学）とともに、１９６５年に、ノーベル物理学賞を共同受賞）というも

ので表示すれば、視覚的にも分かるのですが．．．ここでは、“プレオン”の数合せで説明しましょう」

「はい．．．」アンが、うなづいた。

「この“プレオン・モデル”では．．．

　 アップ・クォークと反ダウン・クォークという．．．それぞれ３個の“プレオン”から成る“入射クォーク”

が衝突・合体して．．．“電荷 ＋１／３”の“プレオン”が３個と．．． “電荷 ０ ”の“プレオン”が３個から

なる粒子．．．つまり、Ｗ^＋粒子／＜＋＋＋ ０ ０ ０＞が、生成されるわけです．．．いいですか？」

「はい．．．」アンが、淡島にうなづいた。

「そして．．．」淡島が、つづけた。「その後．．．

　 Ｗ^＋粒子／＜＋＋＋ ０ ０ ０＞は．．．もとの“入射クォーク”（／アップ・クォークと反ダウン・クォーク）とは“プ

レオン組成の・・・異なる粒子”．．．つまり、陽電子／＜＋＋＋＞と、電子ニュートリノ／＜０ ０ ０＞

に分裂するわけです．．．ここでは、“プレオン”の増減はないわけですね？」

「うーん．．．」アンが、アゴに手を当てた。「そうですね．．．

　 アップ・クォークと反ダウン・クォークが、衝突・合体して Ｗ^＋粒子ができ．．．それが、より安定した、

陽電子と電子ニュートリノに分裂するわけですね．．．」

「そうです．．．」

「さて．．．」高杉が言った。「いわゆる．．．

  　【基本原理】を探すということでは、ハラリとシュッペの“プレオン・モデル”は、ここまではうまく説明

ができています。ここまで．．．というのは、つまり、“第１世代”のクォークとレプトンということです。

　 逆に言うと．．．“第２世代”と“第３世代”については．．．うまくいかず．．．説明が曖昧（あいまい）の

ままになっている．．．ということです。

　 ハラリとシュッペの“プレオン・モデル”では．．．“第２世代”と“第３世代”については、“第１世代の

・・・励起状態”（れいきじょうたい／量子力学的な系の定常状態のうち、最低エネルギー状態（基底状態）より大きなエネルギーをもつ

状態・・・励起状態にある系は、光を放出したりして、より低いエネルギーの励起状態や基底状態に遷移する）だと仮定しています」

「ふーん．．．」アンが、つぶやいた。「“励起状態”．．．ですか、」

「そうです．．．

　 原子の中の電子が、あるエネルギー準位から別のエネルギー準位に移るように．．．“プレオン”ど

うしを結び付けている“未知の機構”によって．．．“同じ構成要素のプレオンに・・・世代の違いが生じ

て来る”．．．と考えているようです。しかし、残念ながら、細部は詰められていません」

「はい、」

「しかし、まあ．．．」高杉が言った。「１つ上の．．．

　 クォークのアイディアが登場した時も．．．理論的研究の洗練度においては、似たような状況だった

と言います。当時も、クォークどうしを結びつけて、陽子や中性子をつくる“強い相互作用の力”が、数

学的に記述されたのは．．．“クォーク・モデル”が出た後のことだったそうです。

　 先ほども言いましたが．．．“クォーク・モデル”は、２人の物理学者／マレー・ゲルマンとジョージ・ツ

ワイクによって．．．別々に．．．１９６４年に提唱されたわけです。そして、クォークは．．．ハドロン（強い

相互作用もつ素粒子の総称）を系統だてる枠組みの１部として、導入されたわけですね．．．

　 さらに．．．クォークが、物理的存在として、実験によって観測されたのは、４年後の１９６８年です」

「実験によって観測されたのは．．．」江里香が言った。「１番最後．．．ということですね？」

「そうです．．．」高杉が、うなづいた。「次々に、理論的に予測し．．．実験で確認され．．．最後に発

見されたのが、トップ・クォークなのです。

　 トップ・クォークが発見されたのは．．．ええと．．．１９９５年／フェルミ研究所の実験でした。この成

果を受けて．．．“クォークを・・・６種類と予測”した．．．小林誠さん（高エネルギー加速器研究機構の特別栄誉教

授）と益川敏英さん（京都大学名誉教授 ）が、２００８年にノーベル物理学賞を受賞したわけです。

　 ええと、少し説明しましょう．．．１９７３年に、小林誠氏と益川敏英氏によって．．．“K中間子の・・・

CP対称性の破れ”を説明するために．．．“第３世代の素粒子・・・の存在が仮定”．．．されたわけ

です．．．

　 そして．．．１９７７年に、フェルミ研究所の実験によって、初めて、“第３世代”に属するクォークであ

る、ボトム・クォークが発見されました。続いて、１９９５年に、トップ・クォークが発見されたわけです」

「そんなニュースが．．．」アンが、眼鏡の真ん中を押し、微笑した。「ありましたわね．．．」

「トップ・クォークは．．．」高杉が言った。「前にも言いましたが．．．

  　“電荷 ＋２／３” を持ち．．．質量／１７０ ＧｅＶ 前後で．．．他のクォークよりもはるかに巨大であり、

金／Ａｕとほぼ同じ質量です。“ヒッグス粒子”も、このぐらいの質量と予測していたのですが、最近発

見されたものは．．．１２６ＧｅＶ 前後と、多少ズレていたようですね．．．

　 ４４ＧｅＶほど、予想よりも軽かったわけですね。しかし、その齟齬（そご： 食い違うこと）からも、真理の探

究では、新しい糸口が見えてくるのかも知れない、ということですね、」

「ふーん．．．」アンが、宙を見た。「トップ・クォークの発見は．．．１９９５年ですか。懐かしいですわ、」

「１９９５年というのは．．．」高杉も、天井を見た。「様々な、大事件のあった年でした．．．

　 このトップ・クォークの発見も、その１つだったと記憶しています。あの、パソコンのＯＳ／Ｗｉｎｄｏｗｓ

９５ が発売されたのは、年末頃でしたかねえ．．．しかし、１９９５年の初頭には、阪神大震災（／１月１７

日）があり．．．春には、地下鉄サリン事件（／３月２０日）があり．．．ともかく、様々なコトが起こった年だっ

たと記憶しています．．．」

「私は．．．」江里香が言った。「まだ子供でした。でも、阪神大震災や地下鉄サリン事件は、覚えてい

ます」

「うむ．．．」高杉が、うなづいた。「Ｗｉｎｄｏｗｓ９５の登場も．．．社会をガラリと変えましたねえ．．．」

「そうですね．．．」アンが、ほほ笑んだ。「パソコンが普及し、インターネット時代が到来しました．．．

　 カンブリア紀（／古生代前期・・・約5億4200万年前から約4億8830万年前まで・・・カンブリア爆発とも言われ、突如として今日見ら

れる動物の門が出そろった現象）の．．．生物の爆発的な大発生のように．．．」

「ボス（岡田）などは、それを予測し．．．」高杉が言った。「それ以前のＯＳの、ＭＳ－ＤＯＳから始めて

いたようですね。“松”という、ワープロ・ソフトを使っていたとか、」

「以前に、」アンが言った。「そんなコトを言っていましたね、」

「そうですねえ．．．」淡島が、懐かしそうに、うなづいた。「あれから、何年になりますか．．．」

「足かけ（／年をまたいで）で．．．」高杉が言った。「ええと．．．１８年ですか．．．

　 我々は、その情報化時代の大爆発の．．．まさに、ド真ん中に存在していたわけです．．．さらに、

“量子情報工学”が進展し．．．“文明の第３ステージ／意識・情報革命”の時代が、本格化して行く

のかも知れません。まあ．．．“２１世紀／大艱難・時代”を．．．乗り切ってのことになりますが、」

　 アンが、ため息とともに、うなづいた。

「それを．．．」江里香が言った。「乗り切るには．．．

　 くり返しになりますが．．．“文明の折り返し／反グローバル化”．．．ということですね。そして、そ

れを、具体化するツールが．．．〔人間の巣／未来型都市／千年都市・・・人間の巣のパラダイ

ム〕．．．ということですね？」

「その通りです．．．」高杉が、大きくうなづいた。「それが．．．〔文明の・・・軟着陸の可能性を残す

・・・唯一の方法〕．．．なのかも、知れませんねえ。ともかく．．．“文明の折り返し”です！」

「はい！」江里香が、両手を握り締めた。

「ええと．．．」高杉が、ワーク・ステーション・リンクのモニターに目を落とした。「話を進めましょう．．．

 　 ハラリとシュッペの“プリオン・モデル”では．．．“第２世代”、“第３世代”については．．．“第１世代

の・・・励起状態”、と仮定しているも、“細部は詰められていない”．．．というわけですね。この“世代・

問題”を克服するために．．．“別の・・・プレオン・モデル”が、幾つも提唱されているようです」

　 江里香が、スクリーン・ボードのコントローラーを取り上げ、何かの画像を探した。

「ふーむ．．．」高杉が、アゴに手を当てた。「“別の・・・プレオン・モデル”の．．．

　 １例として．．．“プレオンの１個が・・・新タイプの量子数をもつモデル”．．．というのがあります。こ

れは、“プレオン”をクォークやレプトンの中に束縛する．．．“超色荷”という“新タイプの電荷”に加え

て．．．“世代数”と呼ばれる量子数を備えている．．．と考えるようですねえ、」

「“超色荷”．．．ですか．．．？」アンが、口を開いたままにした。

「そうです．．．」高杉が、うなづいた。「“超色荷”というのは、未知の量子数になるのでしょうか．．．

　 “色荷”に“超”がついているという意味では．．．クォークが量子色力学（QCD）で、“色荷／カラー”を

持っていることに、ちなんでいるのでしょうか？

　 そもそも、“色荷”は．．．“強い相互作用の力”によって、“光の三原色で・・・全体として無色” とな

るような．．．“色荷／・・・光の色の組み合わせの束縛”、をもつわけです。

　 つまり、この“色荷”にちなんだ、“超色荷”というネーミングなのでしょうか？しかし、“参考文献”で

は、これ以上は、詳しくは説明されていません」

「まだ、よくは分っていないということですね．．．？」アンが、確認した。

「はは．．．」高杉が、顔を崩した。「よくは分っていない、というか．．．仮説がはっきりしないというか、

そんな所でしょう．．．」

　　アンが、口をすぼめてうなづいた。

「ええ．．．」高杉か言った。「いいですか．．．

　 実際には．．．“他のプレオン・モデル・・・を提唱する論文”は．．．何百編も．．．存在するようです。

まあ、その多くは．．．“少数の基本モデルに・・・わずかな変更”を加えたような．．．派生的・モデル

だそうです。ともかく、理論研究は盛んに行われているようです。

　 そうした中には、ハラリとシュッペのモデルでは．．．“電荷が １／３が単位・・・になっているわけで

すが・・・電荷 １／６単位”、のものも．．．あるようです。また．．．“クォークとレプトンが・・・３個ではな

く・・・５個で構成されるモデル”、なども．．．あるようです。

　 さらに．．．“全てのプレオンが・・・フェルミ粒子というのではなく・・・ボーズ粒子のプレオンを含むモ

デル”、などというのも．．．あるようですねえ。

　 あ、それに．．．そもそも．．．“ボーズ粒子を構成するプレオン組成が・・・上図で紹介したものとは

異なるモデル”、というのも．．．あるわけですね、」

「そうですねえ．．．」淡島が、唇を閉じ、スクリーン・ボードを眺めた。

「まあ．．．」高杉が、腕組みをした。「可能性は多岐にわたりますが．．．

　 データは蓄積されて来ていますし．．．次第にはっきりと、輪郭線が浮かび上がって来るでしょう、」

「最近の．．．」アンが言った。「ＣＥＲＮ （欧州合同原子核研究機構）の、ＬＨＣ （Ｌａｒｇｅ Ｈａｄｒｏｎ Ｃｏｌｌｉｄｅｒ／大型ハドロン

衝突型加速器）などの成果が、蓄積されて来ているということですね？」

「そうです．．．」高杉が、腕を解いた。「しかし．．．

　 “プレオン”が存在するということになると、多方面に与える影響も、非常に大きいわけです。まず、

【標準・モデル】の、クォークは点粒子だとする前提が、崩れることになります。つまり、クォークは複

合粒子ということになるわけですね。

　 それに、ＬＨＣで発見された．．．例の、“ヒッグス粒子”にも関係して来るようですねえ．．．」

「そうなんですか？」アンが、頭を揺らした。

「うーむ．．．」高杉が言った。「詳しいことは分りませんが、そのようですねえ．．．

　 ちなみに．．．【標準・モデル】では．．．“ヒッグス・場”によって、基本粒子（それ以上に分解できない粒子／

素粒子）に、質量がもたらされると仮定しています。

　 質量の大きな粒子というのは．．．偏在する“ヒッグス粒子／ヒッグス・場”の中を移動する時．．．あ

る種の抵抗を感じるわけですが．．．光子のように質量を持たない粒子は．．．妨害されることなく、滑

らかに動くわけですね。つまり、これが．．．質量／慣性質量を．．．“感じる”ということのようです、」

「はい．．．」アンが、曖昧に、うなづいた。「そんなことを．．．言っていますね．．．」

「慣性質量と、重力質量とは、等価／同一だと言います．．．

　 つまり、【等価原理】でそうなるようです。まあ．．．“ゲージ対称性の自発的な破れ”だの、“南部・

ゴールドストーン粒子”だのと言うと．．．話が非常にややこしくなります。この辺りは、私たち自身も、

もう少し理解が深まるまで、話は割愛（かつあい）しておきましょう。

　 あ、一言．．．ここに出てくる“南部”というのは．．．南部陽一郎氏（アメリカ／シカゴ大学名誉教授）のことで

すね．．．小林誠氏と益川敏英氏と一緒に、２００８年にノーベル物理学賞を同時受賞しました」

「はい！」江里香が、大きくうなづいた。

「さあ．．．」高杉が言った。「また、話を戻しましょう．．．

　 いいですか、ここでもし．．．クォークやレプトンの、“第２世代”と“第３世代”を構成する“プレオン”

が、“第１世代”を構成する“プレオン”と同じものなら．．．おそらく、“プレオン”に関する何かが、“第

２世代”と“第３世代”を、“第１世代”の粒子よりも強く、“ヒッグス・場”と相互作用させているわけで

す。

　 それによって．．．“質量／エネルギーが・・・世代によって・・・より大きくなる”．．．と考えられるわ

けですねえ．．．」

「うーん．．．」アンが、ゆっくりとうなづいた。「“第２世代”、“第３世代”と．．．質量が大きくなっていく

わけですね．．．」

「そういうことです．．．」高杉が言った。「ただし．．．

　 “ヒッグス・機構”は．．．粒子の質量の起源を説明しますが．．．その数値を予測することはできな

い、と言われます。つまり、より深淵な理論が構築されるまでは．．．粒子の質量は、個別に測定し

て、定める、ということになります」

「はい！」江里香が、両腕をしぼって、うなづいた。

〔３〕 現状と・・・問題点は？　　　　　　    　

「さて．．．」高杉が、口に手を当てた。「“プレオン・モデル”にも．．．

　 当然、問題点はあるわけです．．．まず第１に．．．断って置くべきことは、プレオンを探索する、こ

れまでの全ての実験は、失敗に終わっているという事実です。実験的には、その片鱗も見せていな

い．．．ということです。

　 もっとも、これは、トップ・クォークやヒッグス粒子の発見の歴史のように、実験装置の熟成が、まだ

不十分ということなのかも知れません．．．」

「はい、」江里香が、長い髪を首元で押さえた。

「しかし．．．」高杉が言った。「この種の、実験的な諸問題を別にすれば．．．

　 あとは“プレオン・モデル”の、“純粋な・・・理論的問題”ということになります。私は、“参考文献”を

一読しただけで、よくは理解していないのですが．．．“閉じ込め理論”というのが、問題になるようで

すね。淡島さん．．．この“閉じ込め”とは．．．どういうことなのでしょうか？」

「まあ．．．」淡島も、ほくそ笑んだ。「それを言うなら．．．

　 私も、理論物理学が専門ではありません。はは、まあ、それを言っても栓の無い（／栓無い＝かいがない）

ことですが．．．“クォークの・・・閉じ込め”、という場合．．．“クォークを・・・単独では・・・取り出すこと

が出来ない”．．．という、物理現象のことを言います。

　 先ほども言いましたが、クォークは“色荷”（しきか＝ Color charge・・・量子色力学から導かれる荷量）を持ってい

て．．．“強い相互作用の力によって・・・全体として、光の混合が無色になるような・・・色荷”、の組み

合わせで、存在しているわけです。つまり．．．“その組み合わせでしか存在できず・・・単独のクォー

クとしては・・・取り出せない”．．．ということです」

「“色荷”、ですかあ．．．」江里香が、口にコブシを当てた。

「そうです．．．」淡島が、口元を崩した。「もう少し、補足すると、ですねえ．．．

　 量子色力学／QCD（ quantum chromodynamics／原子核の中ではたらく、“強い相互作用の力”を説明する理論）において

は．．．仮想的な色として．．．赤、青、緑．．．もしくはその補色（反赤、反青、反緑）が定義されています。

　 この“色荷”というのは、“光の３原色の性質”との連想によるものですが．．．そもそも、量子世界

のことであり．．．現実の“光の３原色の法則”とは、無関係なのです．．．」

「はい．．．」江里香が、コクリとうなづいた。「ともかく．．．クォークは、“分離した形では・・・取り出せ

ない”、ということですね？」

「そういうことです、」

「ふーむ．．．」高杉が、脚を組み上げて、呟（つぶや）いた。「ともかく、“プレオン・モデル”では．．．

　 プレオンは、クォークやレプトンの中に、閉じ込められているので．．．“質量は・・・閉じ込めのサイ

ズに・・・反比例する”．．．という“閉じ込め理論”が．．．クォークやレプトンにも当てはまる、というこ

とのようですねえ。

　 クォークやレプトンは、もちろん陽子よりもずっと小さいわけです。したがって、プレオンから成るクォ

ークは．．．クォークから成る陽子よりも．．．ずっと大きな質量をもつ、ということになります。つまり、

反比例するのですから、そういうことになりますねえ。

　 しかし、これでは．．．陽子が、その構成要素／クォークの和よりも軽いどころか．．．個々の構成要

素／プレオンよりも．．．軽いことになってしまいます．．．ふーむ．．．？」

「はい．．．？」江里香も、顔を傾げた。「どうして．．．こんなことに、なるのかしら？」

「うーむ．．．」高杉が、大きく首をひねった。「“質量は・・・閉じ込めのサイズに・・・反比例する”．．．と

いうのが．．．つまり、ネックになります．．．」

「あまり．．．」江里香が、薄氷を踏むように言った。「深く考えなくて．．．いいのでは？」

「ハッハハ．．．」淡島が、首を振って笑った。「ま、“参考文献”では、詳しく説明していませんが．．．」

「まともに、考えることなのかしら．．．？」江里香が、重ねて言った。

「ともかく．．．」高杉が、口を押さえた。「“参考文献”では．．．こう言っています．．．

　 この問題の解決は．．．不可能に思えるかもしれない。が、“ボーズ粒子”に関する類似の問題は、

何とか回避されている、ということです。飛躍していて、よく分りませんが、それを見てみましょう。理

論物理学では、スキップして考えることも必要です．．．」

「はい．．．」江里香が、うなづいた。