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モノポール

目次 †

モノポールの特徴 †

• 陽子の「1兆分の1のさらに1万分の1」という超微小な大きさでありながら、1億分の1グラムという重さを持つ。
  • アメーバやゾウリムシほどの重さに相当する。

モノポールの歴史 †

1. イギリスの物理学者ポール・ディラックは、「電気にはマイナスだけの粒子やプラスだけの粒子が存在する。それならば磁石にもN極だけ、S極だけという単極子（モノポール）があってもよいはずだ」と考えた。
   • ディラックがモノポールの可能性を提唱してから、様々な方法で探索されるようになる。例えば、加速器で粒子を加速してぶつけることで作り出そうとしたり、物質中に探したり、宇宙線の中に存在を確認しようとしたりといった研究が行われた。
   • モノポールの説はモノポールは存在すると都合がよいという程度で、重さや存在量は予想されなかった。
2. 1970年頃、大統一理論が登場すると、初期宇宙で大量のモノポールが必然的に作られたはずだという予言がなされた。それにより、モノポールはさらに注目を浴びることになる。
3. モノポールを人工的に作ると莫大なエネルギーが必要であることがわかり、加速器で作り出すことはほとんど不可能であることがわかる。
   • 1億分の1グラムという重さと意外に重たい。から計算すると、必要なエネルギーは膨大であることがわかる。
4. 現在はビッグバン宇宙の初期に作られたモノポールが、地球に降り注ぐのを検出しようという試みが続けられている。
   • これが見つかれば、宇宙初期のいわば化石を見つけたことになり、ノーベル賞級の大発見と言われている。
   • 宇宙が誕生した頃は、多量のモノポールが飛び交っていたと考えられる。しかし、今まだ観測されていないのかというと、インフレーション宇宙論によって説明できる。インフレーション宇宙論によれば、宇宙は一瞬にして何十倍にも広がった。その急激な膨張によって、モノポールの濃度は薄められ、現在の宇宙には薄い濃度でしか存在しないと考えられる。そのため、地球に降り注ぐ確率は非常に低く、またそれを捉えようとする観測機がある場所に降り注ぐ確率はもっと低いだろう。

参考文献 †

• 『Newton　2007年11月号』