「GUT」大統一理論 grand unified theory

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強い力、弱い力、電磁気力を
統一しようとする物理学の理論
「大統一理論」のアルファベット
3字での略称は?
UAM
GTC
TUY
GUT(答)
grand unified theory
45%

大統一理論(だいとういつりろん, 英: grand unification theory あるいは grand unified theory, GUT)とは、電磁相互作用、弱い相互作用と強い相互作用を統一する理論である。 幾つかのモデルが作られているが、未完成の理論である。
電磁相互作用と弱い相互作用の統一は電弱統一理論(ワインバーグ=サラム理論)としてシェルドン・グラショウ、スティーヴン・ワインバーグ、アブドゥス・サラムにより完成されている。

>「自然界は四つの基本的な力(電磁相互作用、弱い相互作用、強い相互作用、重力)で表される」とする。 「宇宙の始まりに存在したのは唯1つの力だけで、その後これらの四つに分かれた」という考え方から、これら四つの力を一つの形で表して統一しようとする理論がいくつかあるが、大統一理論(GUT)はそのひとつである。 GUTはこれらの力のうち、重力を除いた前者三つを一つの形に統一しようとしている。 大統一理論は重力については考えていない。重力までも統一する理論としては超弦理論などが研究されている。
引用元:大統一理論 – Wikipedia https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E7%B5%B1%E4%B8%80%E7%90%86%E8%AB%96

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こうして整理された現代の「素粒子」は、クォークやレプトン(強い相互作用をもたない電子や中性微子など)のようなスピン1/2のフェルミ型粒子と、強・弱‐電磁相互作用を与える幾種類かのゲージ場(いずれもスピン1のボース型粒子)であり、さらに、弱‐電磁相互作用のゲージ不変性の自発的崩壊を引き起こすいくつかのスピン0の粒子(ヒッグスの場とよばれる。ただし、これが「素粒子」かどうかは不明確)の自由度がこれに加えられる。そして、この3種の相互作用がいずれもゲージ不変性(より正確には局所ゲージ不変性)の原理からその型が導かれることから、さらに進んで、この3種をただ1種の相互作用に統一する考え方が提起されている(ジョージHoward Georgi、1947― とグラショーによる。1974)。この理論に従えば、膨張宇宙論による宇宙初期に物質が超高温、超高密度の状態にあったとき、すべての相互作用は単一の様相を示していた。その後、膨張に伴う宇宙の冷却によって真空が相転移を幾度も引き起こして相互作用の分化が行われ、「自由な」クォークやグルーオンはハドロンをつくってそのなかに閉じ込められ、現在われわれの知る物質世界が形成されたと考えるのである。この「大統一」の相互作用は、クォークとレプトンとをともに素粒子とみなしたうえで、これらを「世代」とよばれる標識で分類し、各「世代」のクォークとレプトンとの間に、各世代共通のゲージ場群による相互作用が存在すると仮定する。このような大統一相互作用のなかには、前記3種の相互作用のほか、クォークとレプトンとの相互転化を引き起こす相互作用も現れるため、従来は絶対安定な素粒子であるとみなされてきた陽子すらも、きわめて長時間の寿命(1031年程度)をもって崩壊することが予想される。[牧 二郎]
引用元:素粒子論(ソリュウシロン)とは – コトバンク https://kotobank.jp/word/%E7%B4%A0%E7%B2%92%E5%AD%90%E8%AB%96-555557