以前から気になっていたのが「超ひも理論」だ。この理論が一番最初に提唱されたのが1980年代だったと思う。その頃，新しもの好きの私はすぐにその解説書を手に取ったが，その頃は何がなんだかわからなかった。その後，他の本を読むのが忙しくなり，気にはなっていたが本格的に学ぶ機会はなかった。
そんな折，たまたま一日暇になった時に本屋さんで見つけ，一日で読破してしまったのが本書だ。面白かったし，わかりやすい良書だと思う。いい時期に，いい本に出会えたと思う。
「超ひも理論」とは何かといえば，私の解釈では（違っているかも知れないけど），あまりに複雑になった基本粒子を一元的に説明できないか，なんとか説明したい，ということから生まれた理論じゃないかと思う。物理学も数学もシンプルなものを求めるし，シンプルであるはずなのだ。それが物理や数学の美学だと思う。
20世紀初めまでの素粒子理論はシンプルだった。原子核のまわりを電子の雲が確率分布に従って回り，原子核は陽子と中性子が詰まっているだけだった。誰にでも理解できるシンプルさだった。しかしその後，高速サイクロトロンでの実験が進むにつれ，陽子も中性子も電子も基本粒子ではないことがわかってしまった。新たに基本粒子となったのがクォークとレプトンである（・・・間違っていたらゴメン）。
ここで，クオークやレプトンが1種類か2種類だったらよかったのに，実験すればするほど，基本粒子の種類は増えていった。レプトン（軽い粒子）にはニュートリノやミューオン，タウ粒子があり，クォークはアップとダウン，チャームとストレンジ，トップとボトムの3世代6種類のクォークに分けられることがわかったのである（・・・これで正しいですよね）。
私は1980年頃（だったと思うが），「クォークとは何か」とかいう入門書（多分，ブルーバックスだったと思う）を読んだと記憶しているが，チャームとストレンジのあたりで投げ出したんじゃなかったろうか。「○○は△だ」という説明ばかり続いていたため，「なぜ，○○は△なのか？」という疑問を解決してくれないために，理解するのを諦めてしまったのだろう。
あの頃漠然と，「基本粒子がこんなに雑多なのはおかしい。多分，基本粒子は一つくらいで，見る角度によって違った形に見えているだけ何じゃないの？」と想像していたが，今回，この「超ひも理論」を知り，それがあながち間違いでなかったことがわかり，ちょっと嬉しかった。要するに，一つの三角柱を投影図で見ると，三角形にも長方形にも，五角形にも見えるようなものである。投影図が何種類あっても，大元は一つなのでが，投影図だけ見ていても何がなんだかよく判らないのである。
というわけで「超ひも理論」。これは要するに，クォークとかレプトンより小さな「ひも」があって，それが線状の紐になったりループになったりして，持っているエネルギーにより回転したり振動したりするが，その状態を外から見たものが他種類のクォークとレプトンだ，ということだろうと思う（違っていたらごめんなさい）。要するに，「ひも」を想定することで，混乱していた「物質の基本粒子」が一元的に説明できるようになったわけだ。
それさえ決まってしまえば，あとはその「ひも」の存在を数学で合理的に説明できるかどうかになってしまう。10次元の「紐」だろうが，26次元の「ひも」だろうがそれは問題ではない。それは数学的処理の問題だ。現実に10次元があるかどうかは問題ではなくなる。
「超ひも理論」の魅力は，極微の世界（素粒子の構造）と，極大の世界（宇宙の誕生と根源）を一元的に説明できるところにある。宇宙の構造を探っていったら，いつのまにか物質の根元の問題も説明できた，という面白さがある。特殊を追求して普遍に至る，という科学の醍醐味がある。そのような「科学の王道」をなぞっているからこそ，「超ひも理論」は魅力的なのだ。重力と他の3つの力（電磁力，強い相互作用，弱い相互作用）を統一に説明し，力とは何か，重力とは何か，時間とは何か，という地の根源に迫る様はスリリングですらある。
科学や物理が好きな大学生，宇宙論や素粒子論が好きな高校生，「知的大風呂敷」を広げたい社会人は，是非この本を読んで欲しい。
(2006/04/17)