もはや魔法では・・・この宇宙を支配する「４つの力」

１３８億年前、点にも満たない極小のエネルギーの塊からこの宇宙は誕生した
そこから物質、地球、生命が生まれ、私たちの存在に至る
しかし、ふと冷静になって考えると、誰も見たことがない「宇宙の起源」をどのように解明するというのか、という疑問がわかないだろうか？

第一線の研究者たちが基礎から最先端までを徹底的に解説した『宇宙と物質の起源』より、宇宙の大いなる謎解きにご案内しよう

*本記事は、高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所・編『宇宙と物質の起源「見えない世界」を理解する』(ブルーバックス)を抜粋・再編集したものです


世界に存在する「４つの力」

サッカー場にボールを持って選手が集まっただけでは、サッカーの試合をしたことにはなりません
ドリブルして、パスして、シュートをすることで、サッカーをしたと言えます
この動きを生み出す作用を「力」と呼びます

この宇宙では、ものだけがあっても、力が働かないと何も起きません
力と聞いて、皆さんはいろいろな力を思い浮かべると思います
ボールを蹴ったり、ゴールに点が入らないようにボールを止めたりする力
ボールを投げたり、バットで打ったりする力
鉛筆の芯を折ってしまう力
「おしくらまんじゅう」をする力もあるでしょう
私たちはいろいろな種類の力を使っている、と思っています

でも、本当にたくさんの種類の力を使っているかというと、そうではないのです
この宇宙に働いている力を整理していくと、作用ごとに分類できることがわかりました
そして、最終的に残ったのは４種類
その４つの力を順に見ていきましょう

感謝しかない「電磁気力」

４つの力の大きさと、それぞれの力を伝える素粒子

まず、私たちが一番お世話になっているのが電気の力と磁気の力を統括して捉えた「電磁気力」です
私たちは２４時間３６５日、一瞬たりともこの力を使わないときはありません

私たちの身の回りにあるものはすべて原子でできています
実は、原子が分子としてくっついていることができるのも、電磁気力のおかげです
ものに触れて蹴ったり、止めたりと力を加えるときにはすべて、この電磁気力が働きます
もちろん、「おしくらまんじゅう」のときも、鉛筆の芯を折るときも、日常生活で私たちがものに関わるときはたいがい、この力が働いています

寝ているときは、何も力がかかっていないのでは？
果たしてそうでしょうか
寝ているときでも、ベッドや布団と接していますから、そこではやはり電磁気力が働いています
しかも、ベッドや布団が動かないで止まっているのは、ベッドや床との間に摩擦が働いているからです
この摩擦も、床と布団の間に電磁気力がかかることで発生しています

私たちがご飯を食べて動き回るとき、食べ物から吸収したエネルギーは最終的に電気になって筋肉を動かします
また、目や耳などで捉えた情報は電気信号の形になって脳に運ばれますし、考え事をしているときも、神経細胞の中を電気が走ります
こう考えると、さまざまな場面で電磁気力に仕事をしてもらっていることがわかります
私たちは実に電磁気力をたくさん使っています

「落ちるリンゴ」と言えば・・・

私たちが普段接している力は、電磁気力の他にもう１つあります。それは地球からの「重力」です

重力はイギリスのアイザック・ニュートン博士が発見したことで有名です
ニュートン博士はリンゴが落ちる様子を見て、重力を発見したといわれています

ニュートン博士は、リンゴは落ちるのに、なぜ月は宙に浮かんでいるのか？
それが気になったのです
そしてニュートン博士は、実は月だって落ちていることを数学によって導き出しました
落ちているけれども地上に対してすごいスピードで水平に動いていて、落ち切らずに地球の周りを回っているのだと。月もリンゴも何でもかんでも落ちるのだと

地球が引っぱっているのはリンゴと月だけではありません
すべてのものの間で働く引っぱり合う力という意味で「万有引力」と教わった人もいるでしょう

私たちが地球上で暮らしていけるのは、地球が大きな重力で私たちを引っぱってくれているからです
月が地球の周りを回っているのも、地球と月が重力で引っぱり合っているからです
もし、地球の重力が月に働いていなかったら、月はとっくの昔に、どこか遠くに飛んでいってしまっています
同じように、地球は太陽の巨大な重力と引っぱり合っているから、太陽の周りをぐるぐると回っていられるのです

その他の「２つの力」はどこへ？

４つの力のうちで私たちが日常的に接しているのは、電磁気力と重力の２種類だけです

４つの力のうち、電磁気力と重力以外の力は、原子核よりも狭い範囲にしか働かないので、２０世紀になって原子核を研究することによって初めて、そういう力があることがわかってきました

明らかになった２つの力は、「強い力」と「弱い力」と言います
冗談のように聞こえる名前ですが、れっきとした物理学用語です
でも「強い力」と「弱い力」だけでは何のことだかわかりません

実は、この名前は大事な部分が省略されています
強い力は「電磁気力よりも強い」力、弱い力は「電磁気力よりも弱い」力なのです
強い力は強い相互作用、弱い力は弱い相互作用とも言います

強い力は、クォーク同士をくっつけて陽子や中性子をつくるときに使われる力です
この力があるおかげで、プラスの電気をもったアップクォークが複数あっても、マイナスの電気をもったダウンクォークが複数あっても、それらをくっつけて陽子や中性子をつくります
また、プラスの電気をもっている陽子と電気をもっていない中性子をくっつけて原子核をつくるのにも役立っています

一方、弱い力は他の３つの力と違い、何かを引き寄せたり、押しのけたりする力としては働いていません
例えば大理石からは微量の放射線が出ていますが、このとき、弱い力が働いて粒子の種類を変化させ放射線が出ます
弱い力は、粒子の種類を変える錬金術のような力です

（この記事は、現代ビジネスの記事で作りました）

この宇宙は、魔法のような「不思議な性質」をもつ４つの力に支配されています

宇宙を支配する４つの力を統一しようとする試みが行われてきました

あの天才・アインシュタインも挑みましたが、失敗しています




宇宙と物質の起源 「見えない世界」を理解する (ブルーバックス) 新書

宇宙はどのように誕生したのか
宇宙と物質の起源について最新の研究をもとに解説
反物質、ダークマター、ダークエネルギー、マルチバースなど宇宙の謎を追う

ＮＹ株は４営業日続伸・史上最高値を更新、日経平均株価は４営業日続伸

２４日（現地時間）のＮＹ株（ダウ平均株価）は、４営業日続伸し、終値は前日比８３ドル５７セント高の４万２２０８ドル２２セントで４営業日連続で史上最高値を更新

ハイテク株中心のナスダックは１００．２５ポイント高の１万８０７４．５２

Ｓ＆Ｐ５００は１４．３６ポイント高の５７３２．９３





２４日（日本時間）の日経平均株価は４営業日続伸し、終値は前週末比２１６円６８銭高の３万７９０４円５９銭

（この記事は、ネットニュースの記事で作りました）

大昔、人類が生き延びたのは「犬のおかげ」だった？

気候変動、パンデミック、格差、戦争、私たち人類を襲う未曽有の危機を前に、２０万年にわたる人類史が岐路に立たされている――
そのように言っても、大袈裟に感じる読者は少ないのではないでしょうか
そんな今、４０億年の生命誌からヒトの生き方を問い直そうとしているのが、レジェンド研究者・中村桂子さんです
科学の知見をもとに古今東西の思想や実践活動に学び、「本来の道」を探った著書『人類はどこで間違えたのか――土とヒトの生命誌』より一部抜粋・編集して、生き方を見つめ直すヒントをお届けします

■３万年前にイヌは人を「選んだ」

家畜化の研究は、主として２つの方向から行われています
１つは化石、もう１つがＤＮＡ解析(ゲノム全体を見る、特定の遺伝子を探るなどさまざまな方法)です

新しい化石が出たり、分析法が開発されたりすると研究成果は変化しますので、これで決定とはいえませんが、３万年前(ＤＮＡ解析の結果は４万～２万７０００年前となる)頃には、イヌとして人間と共に暮らす動物がいたと考えてよさそうです

農耕が始まったのは１万年ほど前とされますから、それ以前の狩猟採集の頃に、イヌという野生とは違う動物が私たち人間と一緒に暮らしていたことになります

家畜化は、人間が自分の役に立てるために特定の生きものの特定の性質を変えていく過程です
後の時代になってのウシの場合、労働力として役立つ、乳をとるなどわかりやすい話です

でも、イヌにはそのような特定の目的があったとは思えず、人間と暮らす生活をイヌが選んだといったほうがよいようにも思えます
家族になったといってもよいかもしれません

ＤＮＡ研究から面白いことがわかってきました

人間のＤＮＡ解析から、超社会性(社交性が高く、おしゃべりが好きというような性質)に関連するとされる多型(同一種の個体で異なる表現型を示す)が見つかっているのですが、それと同じ多型がイヌにあるというのです(多型はオオカミにはありません)

人もオオカミも社会性動物と呼ばれます
まさに「私たち」として生きる性質を持つ生きものです
その中からとくに社会性の高いものとしてイヌが生まれ、人間にも関心を持ったのでしょう
イヌには家族の一員と呼んでよい存在になる性質が備わっているようです

赤ずきんちゃんだけでなく、『三匹の子豚』『オオカミと七匹の子山羊』、さらには『ピーターと狼』など、物語に登場するオオカミはどれも子どもにとって恐いものですが、別の見方をすれば、身近な存在だったともいえます

オオカミに、人なつっこさにつながる遺伝的素因があったというのは意外ですが、わたしは道を歩いている時によくイヌが寄ってくるので、イヌとはどこかでつながっていると実感しており、この研究成果に納得しています

■イヌは家畜とは違う存在だった？　

このようなイヌと人間の関係を見ると、家畜という言葉から思い浮かぶような、人間が自分の都合で特定の生きものの性質を思うように変える、というイメージが消えます

生きものの性質は、本来少しずつ変化していくものであり、その結果、進化をします
進化には、「進」という字が入っているので、進歩と重ねて考えられがちですが、まったく違います

進歩は１つの価値観で比較し、先進国、途上国などと縦に並べます
一方、進化はすでに何度も述べたように、多様化の道を歩み、それぞれがそれぞれとして生きることになります
つまり、さまざまに変化する(展開)現象なのです

１９世紀にダーウィンが、「進化は変異をしたものの中から自然選択された個体が残ることによって起きる」ということを示しました
基本的にはこれが進化のメカニズムであり、この考え方をまとめたのが有名な『種の起源』です

ダーウィンは、ビーグル号に乗ってさまざまな土地の動植物に接し、とくにガラパゴスでの体験から環境によって、生きものの形態や暮らし方が変わることを実感し、変異と自然選択という進化についての考え方をまとめたといわれます
確かにそうなのですが、ダーウィンは子どもの頃から身近な生きものをよく観察していました

もちろんそこには野生の動物や鳥もいましたが、本当に身近だったのはイヌやハトなど、飼っている生きものたちでした
とくにハトについては、手に入る限りの品種を飼い、世界各地から標本も集めて、それぞれの違い――つまり変異を調べています

当時の人々は、異なる姿形や性質を持つ品種の原種はそれぞれ別の野生種であると思っていたのですが、ダーウィンは自身の観察から飼いバトはどれもカワラバトの子孫であると信じるようになります
そして、そこには自然選択の力がはたらいていると考えたのです

ダーウィンは、人間は自分の望みの性質や形を持つ個体をつくり出しているような気分になっているけれど、そこにはたらいているのは「自然選択」なのだということを見出しました

ここにある自然という文字はとても大事です
機械の改良は、人間の望みとそれを可能にする技術とで思うように進められます
イヌやハトも、速く飛ぶハトが欲しいと思ったら速い個体を選んで掛け合わせをしていきます

ただ、生きものの場合、望みの個体が得られるとは限りません
速く飛べてもけんかばかりしている個体では困ります
そもそもが自然の営為なので、なかなか思い通りにはなりません

近年は遺伝子操作ができるようになりましたから、ダーウィンの頃よりは求める品種を得やすくはなりましたが、それでも遺伝子のはたらきが「自然」であることに変わりはなく、機械のようにはいきません

生きものを対象にする時は、常にそこに「自然のはたらき」を意識しなければならないのです
それを忘れると大きなしっぺ返しがあると思っていたほうがよいでしょう

■ネアンデルタール人絶滅とイヌの関係

イヌについての興味深い話があります

現存する人類はホモ・サピエンスだけですが、同時期にヨーロッパで暮らしていたネアンデルタール人は、なぜ滅んでしまったのかという疑問をめぐる話です

ネアンデルタール人は脳も大きく、体格もがっしりしており、ホモ・サピエンスのほうがひ弱なのに、後者が生き残ったのは、猟犬がいたからだというのです

ネアンデルタール人の食生活や石器を調べると、数十万年間、変化が見られません
独自の世界にこだわり、新しいことに積極的でなかったとされます

ネアンデルタール人の絶滅時期は、４万年ほど前とされ、その頃気候変動があったことが知られています
しかも当時ネアンデルタール人は小さな集団で暮らし、ゲノム解析から、多様性に欠ける状態であったこともわかっており、３万年前頃までにはホラアナライオン、ホラアナハイエナなどと共に絶滅したとされます

■イヌという仲間の力を借りた

常に生きにくい環境になったとき、生きものの間での食糧の奪い合いが起きるわけですが、ホモ・サピエンスはイヌという仲間の力を借りて、狩りの場で優位に立ったという考えです(パット・シップマン『ヒトとイヌがネアンデルタール人を絶滅させた』原書房)

世界にこだわり、新しいことに積極的でなかったとされます

この説を支えるのは、ベルギーのゴイエ洞窟で出土したイヌと同定される化石が３．６万年前のものとされるところから、旧石器時代からイヌという仲間がいた事実が明らかになったことです

ネアンデルタール人の絶滅の理由にはさまざまな説が出されている状況であることを踏まえたうえで、興味深い説です

頑なに従来の生活を守り続けたがゆえに滅びたネアンデルタールと、イヌとの協同に始まり、他の生きものと積極的に関わって牧畜、農業へと新しい生活を切り拓いていったホモ・サピエンスとを比べると、挑戦は大事だと思えます

とはいえ、挑戦と同時に伝統の維持も忘れないのがよい生き方といえるのでしょう

それにしても、人間は特別な存在であることも確かだけれど、動物の１つとして、他の仲間と関わりながら生きる存在でもあることを実感します
相手を利用するというような関係ではなく

歴史を知り、これからを考える参考にしなければなりません

（この記事は、東洋経済オンラインの記事で作りました）

イヌとネコはヒトが飼ってきた動物では特別な動物です

イヌはヒトが飼った最初の動物であり、ヒトのパートナーで家族の結びつきも感じます

イヌは、昔話にもよく登場する身近な動物です

それにしても人類（ホモ・サピエンス）が生き延びた・ネアンデルタール人が絶滅は、イヌが関係しているとの本記事の説は注目です





人類はどこで間違えたのか-土とヒトの生命誌 (中公新書ラクレ 819) 新書

現代、ヒトは多くの問題で岐路に立っている
ヒトが「本来あるべき道」を探る