核力の到達距離

　湯川会のMさんにアメリカの古書店を教えて貰い、そこで注文した本が、1週間目の一昨日届いた。湯川博士の中間子論の一部分を別の方法で導けることを述べた Wick の論文 [1] を含む "Nuclear Forces" [2] という本である。

　この本は、その第1部において、1932年から1960年代前半までの原子核理論を大学生向きのレベルで解説し、第2部に14編の基礎的な論文のリプリント（複写でなく、活字を組み直してある）を掲載している。湯川博士が中間子論を導く参考にしたハイゼンベルクの原子核構造に関するシリーズ論文3編中の I と III の英訳や、湯川博士のノーベル賞受賞論文も入っている。Wick の論文は、核力の到達距離と中間子質量の関係式を不確定性原理から導出することのみを扱っていて、B6版程度の大きさのこの本でわずか2ページのものである。

　Wick の論文の記述は、同じことを書いた朝永 [3] やセグレ [4] の記述よりも分かりにくい感じがする。不確定性原理を仮想粒子のエネルギーと存在時間に直接適用しないで、観測装置（some device which could "see" the heavy electron；"heavy electron" とは中間子のこと）を仮定して、話を進めているからだ。不確定性原理がもともと観測の精度についてのものだったことを思えば、この原理の応用がまだあまり広まっていなかった当時の書き方としては、これが自然だったのだろう。

　また、Wick の導出は、ガモフの公式（トンネル効果によるα崩壊の式か）や他の関連問題に対するボーアの議論（これらについても調べてみたいところである）のアナロジーとして得たように書いてある。湯川の中間子場の理論が電磁場のアナロジーから生まれ、その一部についての簡単化した説明もアナロジーから生まれたというのは面白い。

1. G. C. Wick, "Range of Nuclear Forces in Yukawa's Theory", Nature, Vol. 142, p. 994 (1938).
2. D. M. Brink, Nuclear Forces (Pergamon, Oxford, 1965).
3. 朝永振一郎, 原子核の理論 (初出 1941);『量子力学的世界像』(弘文堂, 東京, 1965) p. 1;『朝永振一郎著作集』(みすず書房, 東京, 1982) p. 41所収.
4. E. Segrè, From X-Rays to Quarks (W. H. Freeman, 1980; original edition by Mondadori, Milan, 1976).