ウィークボソンという仮想粒子が陽子や中性子に作用してβ崩壊が起こるらしいのですが、ウィークボソンはど

ウィークボソンという仮想粒子が陽子や中性子に作用してβ崩壊が起こるらしいのですが、ウィークボソンはどこに存在しているのですか？

No.2 ベストアンサー 回答者： satoumasaru 回答日時： 2020/05/04 18:15

＞ウィークボソンという仮想粒子が陽子や中性子に作用してβ崩壊が起こるらしい

ちがいます。正確には陽子や中性子内のクォークがウィークボソンを放出しクォークの種類がかわるのですよ。
そのウィークボソンはさらに電子とニュートリノに崩壊します。

下記のサイトのファインマン・ダイヤグラムを見てください。

ベータ崩壊（ウィキペディア）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%83%BC …

この回答へのお礼

高校生という立場に甘えて聴きますが、先生に聞いたところ中性子は電子と陽子からできていると言われたのですが、厳密に言えば正しくないですよね？
また、中性子がウィークボソンを放出し、クォークがd→uになり、中性子が陽子になり、ウィークボソンが崩壊して電子、電子ニュートリノが出てくる、という解釈でよろしいですよね？
そこで疑問なのですが、僕が調べた限りではクォークは内部構造を持たないと書いてあったので、クォークがウィークボソンを放出する仕組みがわからないのですが、詳しく教えてもらってもいいでしょうか？よろしくお願いしします！

お礼日時：2020/05/04 20:19

No.3 回答者： satoumasaru 回答日時： 2020/05/04 20:49

＞中性子は電子と陽子からできていると言われたのですが、厳密に言えば正しくないですよね？

まちがっています。中性子と陽子とではクォークの構成が異なります。

＞中性子がウィークボソンを放出し

ちがいます。クォークがウィークボソンを放出して別のクォークにかわるのです。
中性子レベルのスケールでは、電子とニュートリノが放出されて陽子になるのです。

＞クォークがd→uになり、中性子が陽子になり、ウィークボソンが崩壊して電子、電子ニュートリノが出てくる、という解釈でよろしいですよね？

はいそうです。

＞クォークがウィークボソンを放出する仕組みがわからないのですが、詳しく教えてもらってもいいでしょうか？

この世界では、相互作用は４種類あります。
強い順から並べると、強い力、電磁相互作用、弱い力、重力です。
それぞれの相互作用には媒介する粒子があります。
中性子の崩壊というのは弱い力によるもので、その作用を媒介するのがウィークボソンです。

それ以上の話になると量子論の話になりますので、私ではうまく説明できる自信がありません。
そういうものだ、と理解してください。

この回答へのお礼

いえいえ、とてもわかりやすい説明ありがとうございます！


中性子の崩壊つまりβ崩壊が弱い力によるもの、そしてそれを起こす引き金がウィークボソンによるものという解釈でよろしければ、改めてお聞きしますが、クォークは内部構造を持たないと自分の調べた限り書いてあったのですが、内部構造を持たないクォークがどのようにしてウィークボソンを放出するのですか？
そして僕の解釈が間違ってるかもしれませんがウィークボソンを放出した結果、放出したウィークボソンがきっかけとなり、弱い力が作用し、β崩壊が起こるのなら、改めてお聞きしますが、ウィークボソンはクォーク内のどこから出てきたのですか？


とんでもないです。重ねてお礼を言わせてもらいますが、高校の先生に聞いてもわからなかったことなどで、ここまで詳しく説明を書いてくださりありがたい限りです。
答えるのめんどくせーとなるかもしれませんが、よろしくお願いします。

お礼日時：2020/05/05 14:29

No.1 回答者： head1192 回答日時： 2020/05/04 13:16

力を粒子と見立てて理論を組み立てる。

そのようにして作られた粒子が仮想粒子である。

たとえば重力子である。
重力波は重力場を伝わるエネルギーの形態であるが、
「重力子が時空を伝わる」と解釈（仮定）すると、実際の現象をより合理的に正確に説明できる。
ならば理論上重力子という粒子があると仮定して差し支えない。
こうして重力子という仮想粒子が生まれる。