1950年代に加速衝突実験装置が稼働始めると新粒子の発見が相次いだ。ハドロンという。ハドロンはバリオンとメソンに分類される。陽子・中性子はバリオンに属し、パイ中間子はメソンに属する。ただし陽子、中性子を除くとハドロンの寿命は10^-8 から 10^-23 ぐらいと極めて単寿命であると同時に桁数がだいぶ違う。
この何十ものハドロンは素粒子ではなかろう・・・・64年にクォーク仮設が登場し、以降は発展して1980年ごろには素粒子の標準模型が完成した。
という話の中で、加速器で陽子を加速して資料にぶつけるとどうしてハドロンが出てくるのか? そこがワタクシは分からない。類似としては水素原子の励起がある。基底状態の水素原子は外部からエネルギーを与えると励起されエネルギーの高い状態に電子が遷移する。そこは不安定なので励起状態に戻るが励起状態と基底状態のエネルギーの差に対応する光子を放出する。ボーアの水素原子モデルはこのようにして水素原子のスペクトルを説明した。
では、加速器で陽子をぶつけられた資料の原子核の陽子・中性子はどうなるのか。衝突の際のエネルギーによって陽子・中性子が励起され、エネルギーが高くなった陽子・中性子がハドロンとして観測されるのではないか。
そのハドロンは不安定でありとっとと崩壊して最後は陽子が残る。つまり、ハドロンは陽子・中性子が励起された状態を言うのではないか・・・・と想像した。
しかし陽子はuud, 中性子は udd である。ハドロンは多数ある。なので励起された陽子・中性子だが、中のクォークが励起されて世代の違うクォークに変身するのではないか。
衝突前は陽子・中性子があり、u, d クォークがある。衝突後にハドロンが観測され、そこでは c,s,t,bのクォークが顔を出す。これらはu, dクォークが励起された状態なのではないか。それは不安定なので元のu,dに戻る。。。。。 これがハドロンの崩壊である。
というように妄想している。
バリオンはクォーク3個。qqq である。メソンはクォーク2個。q*q~である。q~は反クォークである。元が陽子・中性子なのでクォークが一個抜けるとメソンに変わるのだ。。。って想像であり、妄想である。
ここら入門書では説明がほとんどない。
原子はu,dクォークしかないのに、どのようにしてc,s,t,bが出てくるのか? u,dクォークが励起されてそのように変わるのである・・・・と妄想する次第である。種がないところに芽は出ないのだ。
なんちゅーて。
u,d,c,s,t,b のうち u,d が励起されると c,s,t,bに変身し、不安定なので崩壊して結局は u, dに戻るというのがワタクシの妄想である。なんだか辻褄があっているような気がするう・・・・
よーし、明日は別の妄想をしようぞーーーーーーー う さん。 寝よ。
深夜に大地震が起きませぬように・・・・なむう。
