霧箱で観測可能な粒子たち

電子と陽電子の対生成や対消滅は霧箱で観察可能ですか？
ミューオンと反ミューオンの対生成や対消滅は霧箱で観察可能ですか？
またβ＋崩壊やβ-崩壊などは霧箱で観察可能ですか？
ガンマ線は霧箱で観察可能ですか？
タウ粒子は霧箱で観察可能ですか？

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2020/11/18 10:49

「霧箱」は、過冷却状態の気体の中に、荷電粒子を通過させる、あるいはそれ自体は電荷を持っていないが気体原子の電子と相互作用して電離させることにより、過冷却の気体を凝縮させてい気体の粒（つまり「霧」）にして、粒子の飛跡を「見える化」するものです。

なので、どんな電荷、質量、エネルギーを持った粒子や現象を観察したいのかによって、「霧」を作る物質を何にするか、その密度・圧力をどうするか、箱のサイズをどうするかなどの条件を個別に整える必要があります。
決して、市販の「霧箱A5型」とか「万能霧箱キット」などという既製品・規格品があるわけではありません。
「既存の霧箱を使って」という発想ではなく、「その実験に必要な霧箱を工夫する」という発想かと思います。

なので、「観察可能か？」という質問に対しては「必要な条件を整えて観察可能なようにする」ということかと思います。
すべて「霧箱の原理からは観測可能」だと思いますが、実際には入射粒子やその現象の生成頻度・確率により「装置のサイズ、観察時間」や「観測・記録方法」（頻度の小さいもの、瞬間的な現象を「目視」で観測は無理）を工夫したり、電荷や質量や速度（運動量、エネルギー）を判定・測定するには特定の条件の電場や磁場が必要といった、「実験計画」全体を工夫する必要があると思います。