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物理学と数学

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物理学と数学、哲学の話題です。
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2021年4月の記事一覧

勉強、仕事は、できるうちにやれ

勉強、仕事は、できるうちにやれ

ごく最近(一昨日)の体験談ですが、「勉強、仕事は、出来るうちにやれ」。夜中に時間をとってあるんですが、朝から昼過ぎにかけて、勉強する気になって、素直にしてしまいました。よるから午前中にかけては、種々の事情により、できませんでした。それだけなんですが、日々、募っていくと、たったこれだけの違いも馬鹿にならないな、と実感。今日もいま13時前ですが、片付けてしまいます。以前はこれができなかった。
終わって

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場の理論と場の振動

場の理論と場の振動

素粒子論に於ける場とは何か。場とは、それぞれの素粒子について至る所に存在し、あらゆる物理現象の担い手となるものである。例えば電磁気力に於ける電磁場だが、同様に「クオーク場」や、「電子場」等がある。

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素粒子の質量

素粒子の質量

素粒子の質量は物質の量と異る. 陽子, 中性子を結合させる中間子の質量は, それらの14%〜15%であるが, 陽子2個, 中性子2個が結合してできたヘリウム原子核の質量では,99%以上の精度で陽子と中性子の質量の和と一致する。質量を物質の量と考えると原子核の中に中間子は存在できなくなるがそうではない。

場の変動

場の変動

陽子・中性子の内部では、クオークとグルーオンの場が強く相互作用しながら激しく変動している。このため内部には大きなエネルギーが大きなエネルギーが秘められており、陽子・中性子が持つ質量の大部分を生み出している。旧教科書より。

重力を生み出すのは

重力を生み出すのは

重力を生み出すのも、質量ではなくエネルギーである。一般相対性理論では、質量を含むエネルギー(エネルギー運動量テンソル) が重力を決定する。

保存則

保存則

ネーターの定理:物理的なシステムで、変数の値を少しずらしても物理法則が変わらない場合、保存する量が存在する。時間や空間を少しずらしても、物理法則が変わらない場合、保存する量が存在するという定理。エネルギーや運動量の保存則が得られる。電荷の保存則も、ゲージ対称性とネーターの定理を組み合わせると、数学的に導かれる。

教科書:素粒子論はなぜわかりにくいのか。吉田伸夫 技術評論社 2014/1/10

出典を明らかに

出典を明らかに

私が攻略しようと考えている書籍、雑誌は、「物理学会誌」日本物理学会 毎月発行、「強い力と弱い力」大栗博司 2013/10/20「素粒子論はなぜわかりにくいか」吉田伸夫 2014/01/10、「標準模型の宇宙」ブルースシューム(森弘之訳) 2012/11/05、となっており、また今後ともしばらく、マスターするまで、攻略しようと思っています。少しあっち行ったりこっちいったりしてたので、どの投稿がどの本

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ベータ崩壊2

ベータ崩壊2

ベータ崩壊2〜中性子を構成する三個のクオークのうち1個のdクオークが電子を放出してuクオークに変わり、陽子(uud)になる:udd→uud
「素粒子論はなぜわかりにくいか」吉田伸夫 2014/01/10 技術評論社

電荷の保存則

電荷の保存則

電荷が実態的でないのに、何故電荷は保存するのか。電荷の保存則は、「ゲージ対称性」と呼ばれる場の理論特有の対称性に由来する。ゲージ対称性の性質から電荷の保存則が導かれる。

教科書:素粒子論はなぜわかりにくいのか。吉田伸夫 技術評論社 2014/1/10

電荷入門

電荷入門

質量と共に素粒子の性質を決める電荷。(電子 -e)(陽電子 +e)(dクオーク -e/3)(uクオーク +2e/3)電荷は、素粒子の反応を通じて和が保存される。

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視覚

視覚

プランク・スケールの世界では、視覚的な像自体が恐らく成立しないだろうし、むしろそうした像への依存は、現象の理解への妨げになるようにも思われる。

地表

地表

地表には反粒子がごくわずかしかないので、対消滅が起らない。対生成も必要となるエネルギーが莫大なので生じない。

対生成

対生成

逆向きにねじれた2つのねじれを同じ位置にもってくると、ねじれがなくなってしまう性質。フェルミオンの場合、粒子と反粒子の関係にあると言われる。粒子と反粒子が一緒になって消滅する現象を対消滅という。粒子と反粒子が一緒にできるのが対生成。

場の振動

粒子も反粒子も共にフェルミオンの場の振動なのだが、言ってみれば逆向きにねじれて振動するような状態である。くどいようですが。ボソンでは反ボソンのないボソンも多い。例えば光子に対する反光子は無い。

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