2022年07月09日

「クォーク2」南部陽一郎 講談社BB 1998年     ワケワカラン

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素粒子論は相対論的場の量子論を基礎としたゲージ場の理論で記述されるのである。どーや。
SU(3)✕SU(2)✕U(1)  だぞ。どーーーよ。
量子色力学(強い相互作用)、弱い相互作用、電磁気力がここに集約されているのであ。どーよ。
つまり、ゲージ場が3つあるのサー。

で、ワケワカランのはSU(3)等の記号の意味。特殊ユニタリー対称性とか言うのだが、実は上のSU(3)の他にもSU(3)が出てくる。上のは素粒子の標準模型・理論での話である。

そこにたどり着くまで、つまり50年代に大量に発見されたハドロンを説明するためにクォークが考え出されたとかの過程においてSU(3)なんてものが出てくる。
初期の、クォークがu,d,s の3種類・・・・ ここでもSU(3)が出てきとった。
ここらはSU(6)というのも出てきとった。

ワタクシは思いますのはSU(n)を理解せねば素粒子論を理解したとは言えまい、という事である。素粒子の種類はこれこれである・・・・というのは表みればよい。見なくても覚えちまったですけど。まあ結果だけ知る事はできますけれども何かを理解したという気持ちにならないのである。この本を読んで素粒子論が理解できたと思う人はパッパラパーか天才かどちらかだろなあ。
どーや。ワタクシは理解できた・・・と思う人ではないので凡庸な普通の人です(笑)

これ、群論の初歩ぐらいは勉強せねばなるまいな。

   ところで標準模型・理論の次に物理学者は3つのゲージ場を一つにしよう、つまりチカラの統一理論を試みた。ジョージャイ・グラショーのSU(5)対称性理論というものである。やっぱ、SU(5)ってさ、群論抜きに素粒子論は語れないのである・・・ようですね。

それとは別のワケワカラン話もある。ハドロンだ。陽子と陽子を衝突させるとクォークがバラけて出てくる・・・ことはない。クォークは単独で取り出せない。だが、この衝突でいくつかハドロンが生成される。なんでハドロンが生成されるのか。
不確定性原理で許される時間だけ高エネルギー状態がありうる、この高エネルギーが物質に転化したのだ、特殊相対論だ、素粒子の分野ではエネルギーと質量は行き来するのだ、という趣旨の説明がある。
エネルギーが質量に転化するとしても、いきなりハドロンのようなデザインがある粒子が出るところが納得できんのである。そこの仕組み、どっかに書いてないか?  入門書で。

ワタクシが想像するのは衝突の際に陽子が励起状態になるって事。つまり衝突の際のエネルギーで陽子が励起される。水素原子の励起を想像する。その励起された陽子がハドロンとして観測されているのではないか。陽子はもともと内部構造がある。これはつまり、陽子内部のクォークが励起されたのだよ。u,d が別のクォークに変身しとるだよ。なので陽子ではなく別粒子として観測されるだよ。バリオンはクォーク3個で構成される・・・という話から後戻りで考えた。
バリオンは陽子が励起された状態なのである。不確定性原理で許される時間だけ存在する。寿命は10^-8 ~ 10^-23 だ。生成後、直ぐに崩壊し、また崩壊し、結局は陽子が残る。どーや。

なんとなくワタクシはこの説に納得している(笑) じゃあメソンは?  クォーク2個で構成されるーと今では分かっているけど。
いや、これもな。原子核内にはもともと仮想粒子として中間子があってな。いや、今は陽子と陽子の衝突だったぜ。中間子はどこにもないのだが。
ここも中間子が励起された状態がたくさんのメソンとして観測されるのだ、と強引に持っていきたかったの。だって中間子はメソンの中で一番軽いのだし。
共鳴というのも分からないな。なにそれ。

つーか、加速器での実験って何をどうやっているのかしらしらね。そこだな。

パイオンの作り方、kメソンの作り方、ラムダ粒子の作り方・・・・一般的にハドロンの作り方ってどうなのよお!! 
さてと、別の入門書を探すとしよう。

posted by toinohni at 09:32| 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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