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フォトンは自由粒子として扱いますが、ニュートリノも自由粒子ですか?

A 回答 (7件)

自由粒子とは、相互作用を受けてない状況の近似のことですね。

なので、どの粒子が自由粒子かを討議しても無意味です。

素粒子の場合は、標準理論では重力は無視・・・なので、それ以外の環境、状況を見て、対象が自由粒子として扱えるかどうかを都度考えます。

ニュートリノは電磁波ではありません。レプトンの一種で、弱い相互作用だけします。電子のように電磁相互作用をしないため、扱いが難しく、まだわかっていないことがたくさんありますが、ほぼ自由粒子として扱われるのでしょうね。
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>ガンマ線よりも波長が短いのであればニュートリノ線はガンマ線より高エネルギーで危険なものになるのではないでしょーか?



波長が短すぎて粒子と相互作用しにくいので(だからほとんどの通常の物質をすり抜けていく。ニュートリノにとってはそれらはガラスの様に透明だから)全く危険ではありません。
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自由粒子の定義はご存じですか。

束縛されていない粒子のことです。つまり空間を自由に飛び回れる粒子は全て自由粒子です。加速器から出た電子や陽子やイオンは全て自由粒子として扱えます。ニュートリノはほとんど相互作用なしで飛び回れるのでもちろん自由粒子として扱えます。扱う対象の特性長や特性時間で現象の区別をすることはよくあります。
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ニュートリノはガンマ線(フォトン)よりも波長が短い電磁波であり、ガンマ線を自由粒子として扱うならニュートリノも同様です。



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「ニュートリノは自由粒子か?」の回答画像4
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この回答へのお礼

>ニュートリノはガンマ線(フォトン)よりも波長が短い電磁波であり

初耳です。
早速ググって見ましたがそんな話は全く出てきませんでした。
ガンマ線よりも波長が短いのであればニュートリノ線はガンマ線より高エネルギーで危険なものになるのではないでしょーか?

お礼日時:2022/09/06 09:19

追記ですが、ニュートリノは重力だけでなく弱い相互作用もします。

なので従来考えられていたように仮にニュートリノの質量がゼロであったとしても、ニュートリノは自由粒子ではない事になります。

なお自由粒子の意味から言えば、光子も厳密に言えば自由粒子ではない事になると思います。
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質量を持てば重力の影響を受けて自由粒子ではないことになります。

ニュートリノは質量の最小値が知られているので自由粒子ではないということになります。(と今ググった知識w)
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ニュートリノは相互作用をするので厳密に言えば自由粒子にはなりません。

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この回答へのお礼

フォトンも相互作用しますよ。
なぜフォトンだけが自由粒子?

お礼日時:2022/09/05 20:01

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