クォーク・レプトンは３代世代までか？

なぜ、そうなんのですか？

No.1 ベストアンサー 回答者： chiha2525 回答日時： 2021/09/27 19:23

なぜそうなのか、というのはまだはっきりと分かっていません。

まず世界がどうなっているのかを観測し、後で「なんでだろう？」と考える学問なんです。

とは言え多くの人は、真空の相転移が２回起こったからではないか、と考えていると思います。真空の相転移というのは宇宙が生まれて直ぐに起こって、これによってインフレーションと呼ばれる宇宙の膨張がされたと考えられているものです。
ただ２回というのは漠然としたつじつま合わせの話にしか見えないので、これを支持しない人も少なくないと思います。
私は、この真空の相転移が２回というのは、別々のところで起こった２つの相転移の、その領域が重なったところが今の私たちの宇宙空間だろう、と思っています（素人が思っているだけですｗ）。

ちなみに真空の相転移が２回起こったという考えでは、粒子は次のように考えられています。
粒子の発見順に、第一世代、第二世代、第三世代と名付けられていますが、ごく最初の宇宙では第三世代の粒子のみが存在する世界であり、真空の相転移で第二世代の粒子ができる世界（第二世代と第三世代の世界）になり、その後ふたたび真空の相転移によって、現状の第一世代の粒子がある世界（第一世代と第二世代と第三世代の世界）になったという考え、だと思います。

２回真空の相転移が起きるというのは、やや不自然な感じがすると思いますが、そのあたりがあまり支持されない理由なのでしょう。（私の素人考えは、それを避けていますｗ）

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。

理論的に、クォーク・レプトンが３代世代であると説明するのは難しそうですね。それをビックバンの後に起こった現象から、理論づけようとさせる方がおられることが凄いですね。

実験的には、

"軽い"ニュートリノ（質量が約45 GeV/c2以下）を持つ第四世代は、CERNの大型電子陽電子コライダー (LEP) におけるZボソンのエネルギー幅の測定によって排除されている。

らしいですね。


https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%96%E4%BB%A3 …

お礼日時：2021/09/30 14:07

No.2 回答者： puyo3155 回答日時： 2021/09/27 22:09

標準模型の枠組みでは、クオーク、レプトンが３世代である本質的な理由は説明されません。

ノーベル賞を取った小林、益川理論で、クオークが３世代、６個以上あれば、ある素粒子反応における、CP対称性の破れを理論的に説明できると予想され、その後実際に３世代、６個のクオークが発見されています。

標準模型の上位互換の理論の代表である、超弦理論では、弦の振動でろ粒子を表現し、光子の質量がゼロとなる制約から、空間は９次元と決まる。実際は、３次なので、６次元はコンパクト化されて観測されないとされ、そのコンパクト化された空間の性質を数学的にモデル化したとき（カラビヤウ空間ですね）、そのモデルの制約から、クオークやレプトンの世代が決まるのではないか？と研究されていますね。

いずれにせよ、標準模型では、重力の統合、相互作用パラメータの基礎原理からの計算など、未知の問題が数多くあり、その上位理論に説明が期待されています。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。

＞いずれにせよ、標準模型では、重力の統合、相互作用パラメータの基礎原理からの計算など、未知の問題が数多くあり、その上位理論に説明が期待されています。

まだまだ先に解明されることかもしれませんね。

お礼日時：2021/09/30 14:07