891「以前もクォークの話題をしたような…」

LNG「よくわからないから、何度も扱おうという話。」

891「まあな、そう簡単にわかるもんでもない。」

LNG「というわけで、クォークと素粒子 について考えてみたよ。ほとんどどっからかうつしたりまとめたりしたやつだけど。」

891「いいじゃん、見せてよ。」

 

【レポート】

 

 

891「まずは『フェルミ粒子』、ざっくり言って『物質を作る』粒子だ。」

LNG「それが、クォークとレプトン2種類あって、陽子や中性子を作るのは『クォーク』の方。だよね。」

891「そうそう。ここで厄介なのが、クォークはいつもくっついてる。単独ではなかなか出てこない。」

LNG「すごいエネルギーを加えて、やっと存在が確認できるんだったね。」

891「いくつかのクォークをくっつけるのは、『力を伝える』粒子すなわち『ボース粒子(ゲージ粒子)』の『グルーオン』」

LNG「あー、やったね。光子とかもその仲間だよって話。」

891「だね。ここでは話がややこしくなるからフェルミ粒子に絞ろう。」

LNG「電荷がいまいちわかんない」

891「原子核の中の、陽子は電荷が+1、中性子は電荷が0、だけど質量はほとんど同じ、ってやったでしょう?」

LNG「あー、化学でやったね。」

891「クォークは3つ集まって陽子や中性子を作っていることがわかっていて、特に陽子と中性子は

 

アップ u 電荷+2/3 

ダウン d 電荷ー1/3

 

の二つが集まってできている。(と考えるとうまく説明できることがわかった)」

LNG「電荷が分数って不自然、と思うけど、うちらが勝手に陽子が+1とかしちゃったからそうなっただけだよね。」

891「そうそう。陽子が+3とか+30とかだったら整数になるわけだしこれはあくまでも人間の物差しの問題。」

LNG「で、わかるよ、

 

陽子は u + u + d = (+2/3) + (+2/3) + (ー1/3) = +1

中性子は u + d + d = (+2/3) + (ー1/3) + (ー1/3) = 0

 

っていう風になって、電荷が決まってるんでしょ。違うのはアップとダウンが1個違うだけ。」

891「そこで、前も登場したこの図だ。」

LNG「dがuになるときにいろいろ出るってやつね。」

891「詳しいところは前の話を思い出せばいい。とりあえず、陽子と中性子は似てるってことだ。」

LNG「ちなみにほかのクォークは?」

891「世代といって、アップの親戚がチャームとトップ、ダウンの親戚がストレンジとボトム、アップダウン以外はかなり重くて、我々の『場』に登場することが少ない。」

LNG「ステージはあるけど出番がない?」

891「そんなところだ、もちろん、でかいエネルギーを『場』に与えて引っ張り出すことは出来る。」

LNG「エネルギーと物質は等価だからね。」

891「大雑把にそんなところだ。」

 

 

 

 

 

 

【レポート2】

 

LNG「で、『レプトン』。電子以外はよくわかんないんだけど…」

891「クオークっぽいのが一人で飛び回ってるって思ってもいいかも。」

LNG「グルーオンの影響は受けてないんだ。電子とミューやタウは『世代』の関係?」

891「そうだね。親戚という感じでいい。ニュートリノはさっきの図でも出てきたけど、

それぞれ電子、μ、τと関係があって、こっちも世代がある。電荷が0だからなかなか見つけにくかったものだ。」

 

 

 

 

 

LNG「リプトン、って…それはともかく、うちらの良く知ってる『物質』は、ほとんど『アップとダウンのクォーク、あと電子』でできてると思っていいわけだね。」

891「大体そんな感じ。ただ、そいつらが存在できるってことは、ほかにも存在できる粒子は考えられて、

それがほかのクォークやニュートリノだったりなんだりする感じ。それが『場』」

LNG「ステージがあっても、補欠みたいに隠れている、というようなもんだね。」

891「次回はボース粒子ともう少し素粒子に突っ込んでいこう。」

LNG「素粒子に突っ込むって、なんかすごい小さいとこに入っていく雰囲気だね…」

 

 

 

 

次回「ボース粒子」