現在、クォークが素粒子(これ以上分解できない粒子)であると思いますが、
中間子やグルオン、Wボゾンとの関係は、どうなっているのでしょうか?

A 回答 (3件)

中間子:クォークと反クォーク(カラー荷が違う)からなるボゾン粒子


グルーオン:8種類のゲージ粒子(単独では検出できていない。強い相互作用をになう粒子)
Wボゾン:W(±の2種類の電荷を持つ。弱い相互作用をになう粒子)

質問にありませんでしたが、Zボゾン(電荷を持たないゲージ粒子)という中性の弱い相互作用をになうゲージ粒子もあります。
光子は、電磁相互作用をになう粒子。
重力相互作用をになうゲージ粒子も、グラビトンと名づけていますが、現時点では未発見です。
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中間子は、ご存知、日本の湯川博士が戦後の日本におけるヒーローとなってノーベル物理学賞をしかも単独で受賞なさったときのアイデアです。

当初は素粒子だと思われていたのですが、後に、クォークと反クォークの組み合わせからなる複合粒子だと判明したものです。陽子や中性子と同じくクォークからなる複合粒子をハドロンといいまして、3クォークからなって物質粒子の直接の元となる物をバリオン、クォークと反クォークとからなって核力などに役に立つものをメソンといいます。ハドロンは総称で、加速器ではバリオンもメソンも出てきますから、区別することなくよく使う名称です。

グルオンはπ中間子によって原子核において陽子や中性子が結びついているという議論とは独立に考案されたもので、ハドロンをハドロンたらしめている“糊の粒子”として発案された質量0でスピン1のフォトンと近縁のゲージボソンです。

本当にあるかどうか疑問視する向きもあります。

なぜならQGP実験でグルオンらしい挙動が見られなかったせいで、むしろ湯川の指摘していたとおりに「クォーク相互もまたπ中間子は“膠(にかわ)の粒子”として機能している」というストーリーに近い挙動を示したからです。

ユニバーサルフロンティア理論もまた湯川説を支持しております。

Wボソンとは原子核が核反応を起こしてベータ線を出す際の中心的な素粒子で、その昔は「もう一つの中間子がやっている」というわけで《2中間子論》に(日本独自に)発展しました。けれどもシュウインガー学派らによって「フォトンと近縁の新しいゲージボソンである」という《電弱統一理論》が盛んになり、ことにその中性崩壊を担うZ^0ボソンを含む理論によって“シュウインガーの出来の悪い弟子たち”が師匠を差し置いてノーベル賞をかっさらいました。

Wボソンのスピンは0だ、と実験値が発表された際に失意のシュウインガーは、大学院の博士論文などの課題に変更してしまったので弟子たちの手に渡ったのです。

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チョット前に話題になった、幻冬舎新書「宇宙は何でできているのか」を読まれると、非常にわかりやすく、簡易に書かれています。

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