＜宇宙の４つの力＞
20世紀後半、古典電磁気学とは別に、量子力学・素粒子の研究から、この世界(宇宙)には以下のような「4種類の力」が存在することが明らかになりつつある。
次に、この磁気がどうやって離れた場所に力を及ぼすのかという疑問が残ります。「磁荷」を持つものが空間中に存在すると磁場を発生させます。ある特定のチャージ（荷物の荷に数量の量で荷量ともいいますが）このチャージを持った粒子に力を及ぼす空間の性質のことを「場」と言います。磁気の場合は「磁場」または「磁界」で、磁荷というチャージを持った粒子が力を受けることになります。
重力や静電気力にも同様のことが起こります。重力では「質量」というチャージ、静電気力では「電荷」というチャージを持ったものがそれぞれ「重力場」、「電場」の影響で力を受けます。
以上のことにより、磁石から発せられる磁場がもう一つの磁石の磁荷に影響を及ぼして力を受けるという説明が、場という概念である程度できるのではないでしょうか。
一方、少々難しくなりますが、量子力学や素粒子論によると、宇宙には「電磁力」、「重力」、「弱い力」、「強い力」の「４つの力」があると言われています。そしてこの4つの力の伝搬については、場の代わりに「ゲージ粒子」という力を伝える素粒子で説明できます。
この中で静電気力、磁力を伝えるゲージ粒子は「フォトン（光子）」であるとされています。フォトンは光の粒子で、私たちが光を感知できるのは網膜において電磁気力が化学反応を誘発するということからもわかります。電波の情報が電気に変換されるのも同 じです。
ちなみに、重力のゲージ粒子は「重力子」で、放射能に関係する弱い力のゲージ粒子は「ウィークボソン」、原子核を作り出す強い力のゲージ粒子は「グルーオン」です。この4つの素粒子を統一的に説明する理論を構築するのが現代物理学の大きな課題となっています。
コメント