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素粒子の分類

　ところがその後、この３個の粒子(陽子、電子、中性子)以外にも素粒子があることが分かったのです。ニュートリノや中間子といったもの。その後も続々見つかり、なんとその数は数百!原子の種類よりも多い。
世の中そんな単純じゃないみたいです。ただ、見つかった素粒子もいくつかのグループに分かれることがわかりました。
性質の違いで分類すると、素粒子が他の素粒子と力を及ぼしあう、その力が４種類あることが分かれました。(補足)
さらに陽子や中性子などの素粒子は、それよりも小さなクォークというものの組み合わせでできていることがわかりました。そのクォークも６種類、電子などを合わせると、図27「素粒子の分類」に示した通りです。今ではこれを「標準理論」と呼んでいます。
もちろんこれらの素粒子以外にもあるかもしれません。さらにこれらの素粒子もより小さな素粒子から構成されている可能性もあります。力だって４種類とは限りません。見つかっていない第５の力だってありえます。
とまあこれからも研究は続きます。もしかしたら研究は永遠に終わらないかもしれません。それがどこまでも奥の深い自然界というものです。

(補足) 知られている重力、電磁気力のほかに、素粒子の世界では、その力の到達距離が短い(ある一定の距離よりも離れると力が働かなくなる)「強い力」、「弱い力」があることが分かりました。到達距離が原子核程度しかないので分からなかったのです。そんなに到達距離が短い力の強さをどうやって測るのでしょうか?ミクロな世界では体重計やバネばかりで測るわけにはいきませんからね。答え:他の素粒子と相互作用を起こし、力が働くまでの時間が短い(それだけ量子力学でいうところの確率が大きい)ほど力が強いとする。従ってある粒子を物体にぶつけて、衝突が起きるまでの時間、すなわちどれだけ深く物体の奥までもぐり込めるか。その深さが深いほど力が弱い。あるいは粒子同士を合体させて、再び分離するまでの時間が長いほど力が弱い。そんな感じで決めて力の強さを測りました。

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