2020年03月14日

素粒子論はなぜ わかりにくいのかって本が数年前にあった気がする なあぁにいぃ・・・思い出しちまったな!!

「素粒子論はなぜ わかりにくいのか」 吉田伸夫・新潮社 かな。

数年前に図書館で読んだのだが、なぜわかりにくいのか? という問いに対する回答があったかどうか忘れた。うろ覚えだが、素粒子の描像がないことが一因であるという主張であり、その描像として丸い球にバネをつないで・・・・というモデルを提示していた。
だが、僕はそういうモデルこそが素粒子論をわかりにくくしている元凶だと考える。丸い球にバネがついて、そういうのが四方八方につながって・・・というものは素粒子の何かを例えとして表現するのだろうが、それでわかりやすくなるものではない。

朝永振一郎は著作集の中で光子の説明を電光板でやっていた。今では液晶ディスプレイでも良い。A点に輝点がぽっと出る。その左の画素に輝点がポッと出ると同時にA点の輝点は消える。それを左側に繰り返すと輝点が左側に移動していくように見える。
輝点は励起状態の例えである。ただ、こういうもので光子の性質の多くを説明できるわけではない。

で、言いたいことはそういうことではない。なぜ、わかりにくいか?という問いに対しては回答がまったくないからである、と考える。読者が疑問に思う事を著者は知らない。なので回答も書けない。
読者が知りたい、疑問に思う・・・・ことがらと著者が示したい・書きたい内容は乖離している。乖離とは感じで書けと言われると書けないが簡単にいうとGapである(笑)

陽子はクォーク3個で構成される。u u d という3個。しかし、uクォーク、dクォークの質量を足し算しても陽子の質量にはならない。読者はなんでだ? と疑問が出る。
そもそもクォーク単体で検出できないものの質量をどのようにして求めるのだ?  まずはuクォークの質量の求め方を書け、バカタレ。と思う。
そして、u,dクォークの質量の求め方に納得がいったら、足して陽子の質量の2%ぐらいにしかならないのはなんでだ?  と疑問が出る。
それはu,dクォークの質量の求め方に問題があるのではないか、と疑問が出る。
いや、それは正しい手法であると確信したら次は合計して陽子の質量にならない理由を探す。
陽子はuddというようにクォーク3個で構成されるのだが、クォークどおしを結びつけるのにグルーオンという素粒子、これはチカラを媒介する、そういうのが必要だ。だったら陽子の質量はクォーク3個だけではなくグルーオンの質量も考慮せねばなるまい。
では、グルーオンの質量はいくらだ。。。。 と続く。
そして、グルーオンの質量を足しても陽子の質量にならない。。。。。という場合に、グルーオンの質量を求める方法は正しいのか ? と疑問が出る。

ようするに、入門書を流し読みする場合には疑問は出ないが、精読する、地道に読む、考えながら読む、という場合にはツッコミドコロが満載である。

クォークは単体で検出できないが質量がわかっている。電荷もわかっている・・・いったい、どうやって測定するのだい? 
  ここらの疑問に答える入門書は皆無だ。麻呂は講談社プルーバックスを200冊ぐらい持っている。40年間で溜めた(笑) クォーク、クォーク2を初め、量子力学、場の量子論などの分野の本も多数ある。
だが、クォークの質量をどのように測定したのか書いてある本はない。単体で検出できないのに、どうして質量がわかるのか?  実験物理学者はエスパーか? 

というようにね、考え出すと直ぐにドンづまルん。素粒子論はなぜわかりにくいのか、って言うとる場合ではない。わかりにくい事だらけじゃ、バカタレ。

入門書とか科学啓蒙書は途中を端折って結果だけ書いて、たんなる紹介で終わる傾向にある。
なぜ、わかりにくいか?  って言うと、そりゃ 説明がないからわからんし、説明があっても、かなりの知識を前提としないと通じない世界になちまうから、だよん。吉田くん。

朕がIQ88のちょ~頭脳を知恵熱が出るほど駆動して考えた結果、朕は次のような妄想に至ったのである。
ヒントは自然観の変遷である。わかりやすく言うと人類は昔から、見たまんま自然観というものがあった。太陽は東から上り西に沈む、星空も東から西へ動く。見たまんま、である。
しかし、科学の発展でそれは否定された。
そういう単純な例とは別に因果律という古典物理のアイデアは当然 成り立つと思われていたのに量子力学ではそれがあやしくなった。これこれであれば、結果はこうである。。。と明確に言えなくなったのだ。結果はこうである確率が80%である、とかの言い回しになる。古典的な因果律が成り立たない。これも、見たまんま自然観の否定に入る。
ただ、そういう世界はミクロな領域での話であって日常ではそうではない。日常的な世界では古典物理で十分である。人工衛星は量子力学を使って設計するのではないし(笑)

で、素粒子論は。・。。という場合に必要なのは、まずはスケールだ。ボーアの水素原子モデルは単純なので間違っているとわかっていても未だに高校物理等の教科書に出てくる。
間違っている・・・と高校物理に明確に書いてあるかどうかは知らないが、高校物理だからいいやな(笑)
水素原子の大きさは1Åぐらいだ、直径か。10のマイナス10乗、10^(-10)  うむ。美しくない。

陽子の大きさは10のマイナス15乗のオーダー、10^(-15) だ。想像できん。
そして、陽子の中にu u d とクォークが3個ある。そのクォークからみれば10^(-15)という世界はだだっ広くで・・・だろ。そこらの想像は困難。
陽子の中にあるのはu,dといったクォークだけではない。チカラを媒介する素粒子であるグルーオンもおるおるおーーるず、なのである。そうなると描像はいっそう困難になる。
もはや、吉田伸夫が提示するような丸い玉にバネがついたものの繋がり・・・・では想像できん。

ようするに、ちょ~ムズイので 素粒子論はわかりにくいのですよ(笑)

posted by toinohni at 18:59| 東京 ☔| Comment(0) | 物理科学雑学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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