本当のところ、素粒子はいくつあるのか?
素粒子物理学の標準模型には17種類の素粒子が存在するが、ニュートリノ質量や暗黒物質などを説明するにはまだ足りない。本記事では、既知の素粒子の分類を概観し、それでも説明できない現象から、理論的に提案されているさらなる粒子の可能性について考察する。
背景メモ
- 素粒子物理学の「標準模型」は現在61種類の素粒子を認めているが、この数にはクォークの「色」や粒子・反粒子の区別など、定義によって大きく変わる。(クォーク1種類に3色×粒子/反粒子で6と数えるか、1と数えるか)
- さらに、標準模型を超えた理論(超対称性理論など)では粒子数が数十から数百に跳ね上がる可能性がある。ニュートリノに質量があることも標準模型の修正を迫っており、数は「確定」していない。
- 本記事はQuanta Magazineのもの。Quantaは数理科学を専門とする高水準の科学メディアで、一般読者を対象としながらも最先端の研究を正確に扱うことで知られる。
- 「素粒子は何種類あるのか」という一見シンプルな問いが、実は物理学者の間でも解答が一致しない哲学的要素を含む問題であることを示している。