「素粒子論はなぜわかりにくいのか」吉田伸夫 新潮文庫 うろ覚え
「クォーク2」 南部陽一郎 講談社BB
「素粒子の統一理論を求めて」西島和彦 岩波
これらは科学啓蒙書・入門書。一般向け。初めの、なぜわかりにくいのか、というタイトルの本は数年前に読んだが、なぜわかりにくいのかはまったく分からなかった（笑）
おそらく、本の著者らが書きたいこと、知らせたいことと読者であるワガハイの期待するものとが違いすぎたのであろう。うむうむ。
素粒子の種類とか、場の量子論とゲージ場の理論が素粒子論の基礎理論であるとか、50年代に新粒子が数百も発見されたとか、雑学は増えた。だが、何かがわかったか? と言われると わかんないもん、わし。
素粒子の分類表によると物質を構成する素粒子としてクォークとレプトンがある。クォークは数十種類もある。これ単純に三世代6種類だという説明はド素人向けの手抜きな。量子色力学の紹介があると数が増える理由はわかる。三世代18種類だ。その反クォークも数えると倍になる。
50年代に大量に発見されたハドロンは数百にも及ぶ。それらをより基本的な粒子としてクォークを考え、ハドロンがクォークの複合体であるとして説明する。それは結局は成功して素粒子の標準理論なるものが確立している。いやー、よかったよかった・・・
などと知ったところで何かを理解した気分にはならんの わし。
疑問は何十もの種類のクォークはどこにおるおる? これだ。
原子核は陽子と中性子で構成される。核子間のチカラを説明するために湯川中間子が導入された。すると原子核内には陽子と中性子と中間子があることになる。
陽子や中間子はクォーク3個からなる。中間子はクォーク2個からなる。陽子 uud, 中性子 udd, 中間子 u 反d ,,,, 中間子はクォークと反クォークの2個だ。ここで同種のクォークと反クォークではないことに注意だ。
これだと、u, d だけじゃん。原子は電子も考えてクォークの種類としては u, d, e の3種類じゃん。他のクォークやレプトンはどこにオルンジャー!! ごらぁ!! 出てこいやあぁーー!!
そこな。安定しているバリオンは陽子、中性子だけで他のはちょ～短い寿命だ。メソンもちょ～短い寿命だ。生成されても直ぐに崩壊して別の粒子に変わる・・・・
ここらからワシはワケワカメになるのである。
多種類のハドロンは多種類のクォークの組み合わせ(3つだけど)、そのハドロンが別の粒子に崩壊すると、その構成員だったクォークはどうなるの?
クォークは消えるのか? 物質とその反物質が出会うと対消滅して光子が残る・・・クォークはその反クォークと出会って対消滅するのか・・・ いや、ハドロンの崩壊でそれはなかろう。。。
待て待て、ひょっとしたらクォークは変身するかも知れないぞ。結局は陽子、中性子が安定しているのだから、多種類のクォークは変身してu, d になるのではないか?
陽子を高エネルギーにして試料にぶつけてハドロンが出てきました・・・そのハドロンはクォーク3個で構成される・・・が、直ぐに崩壊して、また崩壊して、結局は陽子になって安定する・・・とするならば、クォークは消えるのではなく変身すると考えざるを得ない気がしたりする次第である。
中性子のベータ崩壊はクォークレベルで考えるとクォークが変身しているように見える。
しかし、世の中に変身する粒子なんてものがあってたまるか!! 電子は電子のままだ。電子が陽電子に変身する事はない。たぶん。うーーむ。
まあそんなこと考えてワケワカメになるのが好き。
もう一つ、陽子は3個のクォークで構成される・・というのだが、クォークに取って陽子サイズはだだっ広いのか、それともギューギューなのか。陽子は3個のクォークだけでなくグルーオンも内蔵しているわけだから、陽子内部はぎゅうぎゅう詰めのバスの中か?
もはやワガハイの興味は対称性があぁーーーとか、そんなものはどうでもいいのである（笑）
吉田伸夫が言うとるのは、素粒子の描像がまったくないのがわかりにくさの一因である、という事だった気がする次第である。そこで氏は丸い玉にバネをぶら下げて、そのバネが隣近所と連なるようなイメージを提案している。だが、そういうのもワガハイにとっては わかりにくさの一因なのであるぞなもし。
というわけで、ここらに注意して入門書を再読したいと思う次第である。
まー、教科書に手をだすレベルではないからなあ。教科書は直ぐに数式だらけになって、生成演算子があぁーー、消滅演算子があぁーーとかなってワケワカメだし（笑）
なむぅなむぅな日々ですわ。
posted by toinohni at 07:27| 東京 ☀|
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