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素粒子は物質粒子とエネルギー粒子の２つからなる

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質問者：utayomi_2011
質問日時：2021/05/04 10:12
回答数：2件

標準モデルによると素粒子はフェルミオンとボソンに分けられますね。
フェルミオンは物質粒子、ボソンはエネルギー粒子です。
すなわちe=mc^2より、物質はエネルギーであり、エネルギーは物質であり、物質とエネルギーは相互に行き交うので、標準モデルにおけるフェルミオンやボソンは素粒子の状態変化のこととみなせますね。

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回答 (2件)

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No.1

回答者： puyo3155
回答日時：2021/05/04 11:41

＞標準モデルによると素粒子はフェルミオンとボソンに分けられますね。

＞フェルミオンは物質粒子、ボソンはエネルギー粒子です。

そのとおりです。

＞すなわちe=mc^2より、物質はエネルギーであり、エネルギーは物質であり、物質とエネルギーは相互に行き交うので、

物質はエネルギーではありません。この式は、質量はエネルギーの１形態ある・・・という意味です。物質ではないですよ！！

われわれが、物質の質量として認識しているものは、素粒子起因は１％しかありません。つまり、電子、クオーク、光子、グルーオンの質量全部足しても、物質の質量の１％にしかなりません。

９９％は、強い力で核子に閉じ込められた、結合エネルギー起因ですから、素粒子は無関係なんですよ。つまり、物質とエネルギーが相互に行き交うわけではありませんし、物質・・・というものが何かを誤解しているように感じます。結合エネルギーが、外部からは質量として観測される！それが、E=ｍｃ２の意味です。

化学反応の前後で、質量保存の法則・・・がありますが、厳密には嘘です。反応によって、エネルギーが熱として放出されたら、そのエネルギー分、反応後は、質量が減っています。でも誤差で、化学反応では観測できません。

これが観測できるぐらいになるのが、核反応ですね。質量欠損は、まさにそうで、反応前後の結合エネルギーの差が、質量欠損といって、熱として取り出させれます。この場合も、物質がなくなっている・・・という間違った表現している参考書がありますが、違います。物質素粒子フェルミオンは、１粒も変化していない。もちろん、質量も状態もかわっていない。変わったのは、結合エネルギーだけで、その差が、質量差として観測されます。

＞標準モデルにおけるフェルミオンやボソンは素粒子の状態変化のこととみなせますね。

残念ながら、みなせません。だって、標準モデルでは、素粒子は素粒子。それ以上分けられないもの・・・と考えるモデルですから。

しかし、弱い力が、特定の物質間の素粒子を入れ替えることができますし、
対消滅や対生成など、エネルギーと素粒子が交互に行き交う反応もあることから、標準モデルを超えるモデルが研究されています。

標準モデルも、あなたが考える限界はすでにわかっていて、

・　多くのパラメータが観測値
・　くりこみをして、一定スケール以上を実験値で置き換え。
・　素粒子と言うには、数が多すぎる。
・　世代構造を作る、厳密な根拠がない。

などから、それを超えるモデルが、超弦理論などで研究されていますね。超対称性という仮説も組み込まれます。弦の振動の状態で素粒子が変わるという仮説ですから、質問の意図に近いと思います。