ラザフォードによって知られた原子の構造。ここらで物理学者も確信する。モノは、分子であり、究極的には原子である。ということは、モノを知るということは、原子を知る、ということだ。

「では、銅の原子と金の原子ではどういう風に違うのだろう。」「ん？原子核をまわっている電子の数が金の方が多いぞ。」「てことは、金の原子内にある電子を減らせば、銅になるのか？」「いいや、それでは金の原子がイオン化するだけだ。」「ならば、原子核が違うのか。」「おお、確かに金は銅より、原子核のプラスの電気の量が大きい。」「なるほど〜。」

というわけで、原子核の中に迫って見ましょう。

ラザフォードが原子の構造に触れた論文を出してから、約20年後の1932年。ラザフォードの弟子ともいえるチャドウィックという人が、中性子というものを発見した。

中性子というものは、原子核の中にあり、しかも電気を帯びていない。ということは、原子核はプラスの電気を帯びているのだから、中性子以外の何者かが存在していて、それを「陽子」と呼ぶことにした。そして、中性子と陽子の質量は、ほとんど同じだ。（電子の約1840倍）

モノの基本単位は原子かと思っていたが、原子も原子核と電子から成り立っているもので、その原子核も陽子と中性子から成り立っているらしい。こうなってくると、何が「基本単位」なのか、よく分からなくなってくる。

さらに、原子核の中に陽子と中性子を閉じ込めておくための粒子が発見された。1936年から37年にかけて発見された中間子がそれである。なんだか、それぞれの陽子や中性子が、他の陽子や中性子にキャッチボールをする形で原子核の中に存在していて、そのボールとなっているのが中間子らしい。

他にニュートリノという粒子もある。これは中性子を通して理論的に考えられ、現在でも発見されるのを待っている粒子だ。中性子を単独で放って置くと、陽子と電子に分かれるらしい。でも、どうやら、陽子＋電子のエネルギーは、中性子のエネルギーより小さい。これは「エネルギー保存則」に反する。だから、陽子と電子に分かれるときに、一緒にニュートリノという粒子も出ることにして、このニュートリノが足りないエネルギー分なのだ。

「えっ？観測機で観測されていないって？当然です、これは物質を通り抜けてしまうから、観測されないのだ。」、「う〜ん、その質量か。あるのかな、ないのかな。あったとしてもすっごい小さいと思うよ。」と、こんな風に考えられたニュートリノ。なんだか、最近の研究では、わずかながら質量がある、という結果だったとか。なかなか、ミステリアスな粒子デス。

他にも、ディラックという人が考えた陽電子。電子とそっくり同じ、たった１つを除いては。その「たった１つ」とは、電気のタイプが違う。電子はもちろんマイナスで、陽電子はプラス。陽電子は普通の状態ではめったに見つけられない。

同じノリで、反陽子とかが出現。他に、重力の元になっている粒子があるはずだということで、重力子という粒子も考えられている。

とにかく、「基本粒子」は多い。そして、これにはいろいろと異なる見解がある。その１つには、「基本粒子」といっているが、それはモノではなく、状態だ。ある基本粒子が存在するということは、その空間が１つのある状態、あるエネルギー値が高くなっている、ということだ。ある基本粒子が存在しないということは、そのエネルギー値が０であるにすぎない。と、まぁ、こんな感じ。

そして、なんだか陽子・中性子も最終的な粒子ではなく、実はこれらを形成する粒子が存在する、ということになったらしい。その粒子が「クォーク」。

「クォーク」には、６種類あって、全部発見されている。２種類ずつ対になっていて、（アップクォーク、ダウンクォーク）、（トップクォーク、ボトムクォーク）、（ストレンジクォーク、チャームクォーク）。陽子は、アップクォーク×２とダウンクォーク×１で構成されている。中性子は、アップクォーク×１とダウンクォーク×２で構成されている。クォークはどうやらハドロンと呼ばれる粒子群を構成しているらしい。ハドロンというのは、陽子や中性子のこと。他にもラムダ粒子とかシグマ粒子とか、そんなマニアックな粒子も、ハドロンだ。

とにかく、「基本粒子」という割には、たくさん種類が発見されている。それでも、人々はこう言うかも知れない、本当に"基本"的な粒子は１種類である、と。

さてさて、物理学者たちは、たった１つの、本当に究極的な粒子を発見することがあるのか。それとも、"究極的”な粒子に多様性を認めるのか。ん〜、どっちに転んでも、おもしろそうだ。

＜ちょっとだけハナシ＞
	いつもの通り、いい加減。 とりあえず、素粒子のこと。これでいいのか？ 疑問を抱きつつも、よし。 次の章は、量子力学。時代はこの章と同じ。 ナンダカナ〜の、genza からでした。
↑のアイコンは、「牛飼いとアイコンの部屋」のです。