2020年03月16日

入門書でアーーソブ 素粒子の話

いまいちわからん、という印象は常にある。素粒子の分類表は覚えている。素粒子はクォークとレプトン、それに力を媒介するグルーオンやW,Zボソン等がある。
で、クォークはフレーバー、質量、電荷、スピン、カラー荷を持つ。カラー荷は量子色力学という理論で出てくる。一つのクォークは3つに区別できるので三世代6種類ではなく、三世代18種類になる。さらに反クォークも考えると数は倍になる。
ってな話は知った。まー種類がわかっただけでもいいんじゃないすか(笑)

素粒子論の基礎理論は場の量子論とゲージ場の理論である。などと書くの1990年以降の入門書か。朝永振一郎や南部陽一郎が書いた一般向けの本では、量子力学と特殊相対論と書いたり、相対論的量子場の理論と書いてあったり・・・・・という記憶がかすかに。

場の量子論の創業時期に、ディラックはボーズ粒子は場の量子化で記述できると主張し、パウリ・ハイゼンベルクは場を量子化すると粒子が現れると主張した。
電磁場を量子化すると粒子として光子が現れる。アインシュタインは天才特有の勘で電磁波の粒子性を見抜いたが。それは1905年の事だ。それから20年以上過ぎて理論が電磁場から光子を導いた。
場を量子化すると粒子があらわれる。素粒子とは場の量子である。うむうむ。西島和彦の入門書にそう書いてあった。
しかし、光子の場合にはなんとなくそーだなあと思うものの電子の場合はどうだ? 
電子の場というものがあってな、電子の場を量子化すると電子が出てくるんだよん。ほんまか。
じゃあ、uクォークの場というものがあってな、それ量子化するとuクォークが出てくるんだよん・・・ ほんまでっか。
クォークって単独で取り出せないのにクォークの場ってものがあるんでっか。ほんまでっか。

ほんまだとすると空間は場がたくさんありすぎてな・・・・おお、ここに電子の場があって、おや、uクォークの場もあるぞ、まてまてsクォークの場もあるでばらん、そんなこといったらグルーオンの場やWボソンの場もあって・・・・ そういう場はどこにあるというんだ、ちみぃは?

  ようするに空間は場がいくらでもある。そして相互作用はふつうはしない。場が励起されると、つまり、粒子性が顔を出すと相互作用があり得る。
素粒子は場の量子である・・・ 場が励起された状態が素粒子である・・・場の振動モードを粒子と言いくるめるのが場の量子論である・・・素粒子は真空の泡立ちである・・・・
うむうむ。なるほどなあ(これが何かわかった気になる人は賢いぞ オレと違って)

  もう一つ、いまいち何いってんだろな、と思うのは不確定性原理である。位置と運動量は相性が悪い、時間とエネルギーも相性が悪い。こういうとっても相性が悪い関係を正準共役という・・・・・らしい。うろ覚え、な。
時間とエネルギーの関係。これは素粒子の話で出てきたぞ。時間が非常に短い場合には不確定性原理によってエネルギーの不確定さが膨大になる、つまり膨大なエネルギーがあってもいい。
うーーむ。なんか調子よすぎでないか? 
ただ、時間が10のマイナス15乗とかの世界ではそうなのかなあと思ったりして。だいたい、エネルギー保存則よりも不確定性原理の方が強いのかよ、って思った次第である。

てなわけでして、入門書読んでこういう疑問が出ましてんってことをダラダラと書くのが好きなんですねぇ。

ああ、そういえば「機械学習を勉強しても何の役に立ちません」という人がいるし、「素粒子論を勉強しても何の役に立ちません」という人もいる。
「資格などいくつとっても何の意味もないですよ」という人もいる。
世の中には人にケチつけるイチャモンつける脊髄反射で文句言う・・・そういう性格のバカが人口の2%ぐらいは国家民族を問わず存在する、という話をどこかで聞いた気がする。
こういう話半分の話が僕は好きでんね。で、それが素粒子と何の関係が?  うむ。ない。

posted by toinohni at 09:28| 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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