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基本相互作用

辞書:科学用語の基礎知識 物理学編 (NPHYS)
読み:きほん・そうごさよう
外語:fundamental interaction 英語
品詞:名詞
2003/10/18 作成
2009/12/12 更新

宇宙に存在する、四つの基本的な相互作用のこと。物理学において、素粒子間に相互に働く。

かつては単に「力」と呼ばれたが、古典物理学の力と混乱を招くということで、名前が変わっていった。

現在、和名では「相互作用」と呼ぶのが一般的である。

量子力学

宇宙には四つの相互作用があり、物質天体の運動を支配している。

これらの相互作用は、ゲージ粒子の交換により発生すると考えられている。

相互作用の特徴

相互作用の種類強さ到達距離(cm)ゲージ粒子(交換粒子)
強い相互作用1/410−13グルーオンクォーク
電磁相互作用1/137光子(フォトン)原子
弱い相互作用1.02×10−510−16ウィークボソン放射能
重力相互作用5.9×10−39重力子(グラビトン)天体

無限距離に到達するのは電磁相互作用と重力相互作用のみである。

四つの力のうち、重力相互作用だけが圧倒的に弱い相互作用である。

相互作用の起源

四つの相互作用は宇宙誕生から時間とともに分岐し、出来たと考えられている。

その力の種類や大きさは、宇宙初期に偶然に(確率的に)決まったものと考えられている。

時刻10−44秒(温度1019GeV)
第一の相転移が起こり、重力相互作用と他の相互作用が分離した。
時刻10−36秒(温度1015GeV)
第二の相転移が起こり、色の力(強い相互作用)と電弱相互作用が分離した。
時刻10−11秒(温度102GeV)
第三の相転移が起こり、電弱相互作用は電磁相互作用と弱い相互作用に分離した。
時刻10−4秒(温度10−1GeV)
第四の相転移が起こり、クォークハドロンとなった。
用語の所属
統一理論
大統一理論
関連する用語
ゲージ粒子

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