粒子の安定と対称性

●量子色力学

強い力の時の作用を、
量子色力学というそうです。

陽子などに入ってるアップクオーク
などの素粒子は、情報のやり取りで
グルーオン粒子を放出した時、色が
変わるそうです。

しかし、素粒子に色素が入って
いるということではありません。

クオークが変質するという部分を、
色に例えて表わした理論を色力学
というそうです。

例えば、赤のアップ素粒子がグルーオンを、
隣の緑のダウン素粒子に放出したとします。

その赤の情報はグルーオン粒子を
メッセンジャーとして、ダウンクオーク
に赤情報が伝わります。

そうすると、ダウンの方も緑から赤に
変わってしまう、というわけです。

このときはグルーオン粒子も
赤の粒子に変化します。

つまり、素粒子間の情報の伝達や
安定を色に例えているわけです。

このような色の粒子は、電気的に
中性化すると安定します。

その安定状態は、例えば色の
三原則に例えられるそうです。

赤、緑、青の3つで白になり安定します。

3つのクオーク同士のやり取りで、赤、緑、
青の色情報が決定されてると、電荷的に
釣り合って安定しているということです。

色情報は、クオークや状況によって
様々変化しますが、白で安定するのは
変わりません。

何故陽子や中性子内でクオークが釣り合って
いるかと言うと、グルーオンが媒介するゴム紐
のような引力作用で、個々のクオークが
抜け出せないからです。

●粒子のコンフォートゾーン

グルーオンが媒介する強い力で
引き合ってるクオーク同士は、距離が
離れるほど力（引力）が強くなります。

またはクオークと反クオークの双子も同様です。

この引力の作用は、ゴム紐に例えられます。

ゴム紐を伸ばせば伸ばすと元に戻そう
とする作用が大きくなりますので、その分
引力が強く働くのです。

丁度良い釣り合いの時に安定しています。

粒子のコンフォトーゾーンが安定です、
当方が勝手に空想しました笑。

ゴム紐を伸ばした時、何かのエネル
ギーを加えると引力（紐）が切れる
時があります。

ところが、切れた部分に瞬間的に
同じクオークが現れますので、紐が
切れても分離はしません。

これは磁石の理論に例えられます。

N極S極の磁石を途中から折ったとして
もN極N極になることはありません。

粒子は金太郎飴みたいなもんです？

ブーメランのキャッチボールの理屈で、
折っても折っても磁石の両側はN極と
S極同士になります。

素粒子の引力も同じシステムです。

●反粒子と対称性

反粒子や対消滅などその2です。

反粒子とは、粒子とは逆の電荷を
持つ粒子のことで、＋陽子ならば、
－陽子が反陽子になります。

現在では全ての粒子に反粒子が
存在すると考えられております。

粒子と反粒子は、電荷の反電荷が
主な違いですが、他にも僅かですが
対になってる方に違いがあります。

粒子と反粒子は、常にペアで生じます。

空間に粒子が生まれると、
必ず反粒子も生まれます。

粒子の誕生を対生成といいます。

粒子と反粒子が衝突すると、エネル
ギーが放出されて両者は消えます。

両者の衝突を対消滅といいます。

衝突と言うか、出合った瞬間に
大量のガンマ線を放出してぶつ
かっちゃうそうです。

粒子が衝突した時は、粒子の最初からの
エネルギーや質量が、他のエネルギーに
転換されます。

つまり質量保存の法則が
起きるという分けです。

粒子同士の化学変化や結合などで、
例えば水素原子などの物質が生成され
ますが、反粒子にも同様の化学反応が
あります。

反物質といいいます、例えなら
反水素原子です。

これは物体にも起きますので、
例えば反人間も存在します。

反粒子は宇宙誕生の折には
ウロウロ満ち溢れていました。

しかしインフィレーションが進む
につれ消滅していって、現在は
正粒子しか残ってないそうです。

反粒子が消えてしまった理由を
「CP対称性の破れ」というそうです。

つまり、粒子と反粒子には微妙な
違いがあって、完璧な双子でもな
かったということです。

その僅かの違いで反粒子は消滅しました。

粒子の物理法則が変わる現象をCP変換
（チャージ・パリティ変換）といいます。

C変換は、電荷（チャージ）を反対に
する変換で、P変換は空間（パリティ）
を反転する変換です。

C変換とP変換は、それぞれの
対称性を単独で変換出来ます。

両者が同時に変換されるCP変換は
発見されませんでしたが、1964年に
K中間子の実験で発見されました。

C変換では、荷電が＋か－の粒子が、
それぞれ逆の荷電に変換されます。

変換された粒子は、反粒子となります。

粒子には、右巻き、左巻きのどちら
かにスピンする性質があります。

スピンの方向を変えずに電荷が逆になると
C変換、反粒子として成立するようです。

C変換の時、スピンの方向まで変化して
しまう場合があり、その現象をC対称性
の破れといいます。

スピン方向が相違することで
粒子の対称性が破れます。

例えば、右巻きニュートリノと、
左巻き反ニュートリノなどです。

粒子はスピンしながら運動します。

詳しくは分かりませんが、帯電に
よる現象だと思います。

地球の自転に似ているそうです。

図に表わすと進行方向に
沿って、縦回転で廻るようです。

進行方向が水平方向だとすると、
下向き、つまり右回転しながら
運動します。

電気や磁気の性質で分かると思いますが、
殆どの粒子が右回転だそうです。

P変換の方はいまいち分かりません笑。

空間が変換されると、鏡の
ような粒子が現れるそうです。

両者ともに回転方向は
変わらないそうです。

しかし弱い力が働いた場合、
P変換の対称性が破れ、原子核
から飛び出す電子の
個数が変わるそうです。

鏡のような粒子に対称性が働か
ない場合を、P対称性の破れといいます。

CP対称性の破れは、反粒子などに働きます。

C変換の荷電の逆転と、P変換の
空間の相違が同時に起こります。

粒子の対称性の破れは、重い粒子が
崩壊して軽い粒子に変化する現象で
知られています。

質量が崩壊することで、対称が破れます。

中間子では1000分の１の確率で素粒子の
対称性が破れるみたいです・・が、確率的に
頻度が多いのか少ないのかは分かりません。

これらの性質が生じる粒子や素粒子群は、
全ての物質を構成する粒子で、標準理論
と呼ばれています。

ところが、物質以外の例えば次元や空間、
時間などに働く素粒子は存在は可能性が
あるもののまだ発見されていない粒子も
数多く？存在します。

または右回転ニュートリノや物質を作る
素粒子などもまだ未発見の粒子があります。

例えば、生命や意識を作る素粒子も
まだ見つかっていません。

今のところは、電弱力統一理論と
量子色力学の作用だけが標準理論
なのだそうです。

しかし、全ての粒子には、反粒子など
も含めて対称性の粒子が１：１で存在します。

そのような粒子群を超対称性粒子
と呼ぶそうです。

例えば、光子（フォトン）の超対称性
粒子をフォティーノ粒子と言います。

しかし理論段階で超対称性粒子
はまだ見つかってません。

一応、主な超対称性粒子です、この他にもあります。

♪標準理論素粒子⇔♪超対称性素粒子

トップクオーク⇔スカラートップクオーク

ボトムクオーク⇔スカラーボトムクオーク

電子⇔スカラー電子

グルーオン⇔グルイーノ

グラヴィトン⇔グラヴィティーノ

フォトン⇔フォティーノ

ヒッグス⇔ヒグティーノ

・・・等。