1980年頃に「クォーク」という本を出したらしい。KBBから(講談社Blue Backs)ね。80年頃には素粒子の標準模型ができた。それから20年近くして「クォーク2」だ。状況はかわったのだろうか。どのぐらいの進展があったのだろうか。そういう興味はあるが、理解は遠い。
で、クォークは単体で検出されない。常に複合粒子である。ハドロンであるバリオンとメソン。バリオンはクォーク3個から、メソンはクォーク2個から。1935年に湯川は核力の説明のために中間子を提唱した。それは数年後に発見されて湯川はノーベル賞受賞したのだが、湯川の中間子どころか、新たな粒子が次々と発見され、1940-50年代で新粒子は数百にも達して。
で、興味というか関心はそこではない。バリオンで安定している粒子は陽子・中性子である。クォーク3個から成るバリオンは他にラムダ粒子とかシグマ粒子とかがたくさん発見されたのだが、安定して存在しない。
新粒子の殆どは寿命が短く直ぐに崩壊して安定な粒子に落ち着く。レプトンにしても安定して大量に存在するのは電子だけであり、ミューとかタウとかはすぐに崩壊して安定な電子に落ち着く。
では、実験室で生成され検出された新粒子はいったい何のために存在するのか、一時的だが。
疑問はそこだ。安定して存在しないバリオン。何のためにある?
ビッグバンの入門書ではビッグバンの瞬間は素粒子の海、クォークのスープと書く。膨張によるエネルギーが下がるとクォークは複合粒子を作る。陽子や中性子や、その他のバリオンが出来るのであろう。その他のバリオンは生成されても寿命は短く、直ぐに崩壊して別の粒子になって結局は安定な陽子、中性子になる・・・・としよう。
いや、まてまて。その過程において質量は大きいが光と相互作用しないダークマターの粒子も生成されるのかもしれないぞ。それは寿命は陽子なみに長い。つまり、ビッグバンの時点でダークマター粒子が生成されている、というオレの妄想な。
クォークの理論の発展史などは後でゆっくり読むとして、先ずは自分で妄想して楽しむ。
ビッグバン理論の提唱者のガモフはビッグバン時点で元素の周期律表にある原子が全部生成されると考えた。だが、後続の研究ではビッグバン時点で生成されるのは圧倒的に水素、次がヘリウム、という話だ。炭素、酸素などは星が作る。
だが、クォークのスープ状態があって膨張によってエネルギーが下がり、クォークが複合粒子を作るというシナリオであれば、そこで陽子・中性子だけでなく他のバリオンもメソンも生成されるはずだ。そのバリオンの中にダークマター粒子がある・・・はず。あって、頼む。という妄想。
物理は自分で想像する、妄想する、そういうところに面白さがあると思っている。学生ではないので試験問題を解くレベルにならなくても良い。柔軟な想像力、妄想力が大事だ（笑）
