素粒子とは何か

この一世紀ほどの間に、科学技術が生活を飛躍的に変革して来た。今その未来は市民生活に新たな道が開けるか疑問符が付けられているように思える。エネルギーの多量消費が地球規模で温暖化を進めてきた。原子力発電も発熱燃焼熱の半分が海水温度の過熱として海水で冷却する事はみんなが知って欲しい。そのような科学技術生活の仕組みを理解した時に、生活環境を守る為にはエネルギー消費を抑えるしか道はない事を考える時に有ろう。生活科学技術の革新も飽和状態に達しつつある。そんな現代に問われる科学理論の問題が｢素粒子とは何か？｣であるように思える。
その意味は、光と言う世界の根源的｢エネルギー｣の実在性をどのように認識するかが問われる点に在るように思う。光もその進路に在る障害となる環境・物質に吸収されれば、光のエネルギーは質量に変換する。光も熱もそれぞれエネルギーと言う、この世界の実相の一つでしかない。質量も同じエネルギーの局所的実相である。そこで問いたい。光や熱はこの現実世界の主要な実相である事を考えれば、そのエネルギーが素粒子に因って構成されているのかと言う疑問である。素粒子理論と日常生活の光のエネルギーとの間に在る単純な疑問である。世界を支配している光の根源要素は何かを素粒子理論に問いたい。どうかこんな市民的疑問にお答え頂ければ有り難いです。

No.6 回答者： psytex1 回答日時： 2015/10/30 17:17

物理学の一つの方向性は、よりシンプルな原理からのロジカルな展開によって、現実の多彩な世界を導くことです。

26次元の超弦理論は、プランク定数という最も基本的な定数だけから、全ての物理定数を導くことに成功したため、「究極の理論」と言われました（全ての素粒子を量子定常波の励起状態（=プランク定数）として導いた）。
ただ、この「26次元」は、我々が目にする三次元空間のような単純な直交基底Ｏ3ではなく、数学的に難しいリー群例外群Ｅ8×Ｅ8という複雑な空間にあるのです。
（そのぐらいでないと、たった一つの定数から多様な物理定数を導けない）

ただ、現実には4次元時空＋潜在次元（あるいはコンパクト化）という認識しかできません。
それは、5次以上の方程式には、代数的な解法がなく、有限な解（存在的な認識）を得られないからです。

「26次元」という数に違和感を感じられるならば、「それは無限の次元と無の間の中間だ」というと分かりやすいでしょう。
光速も、ゼロと無限大の速度の中間であるのは、相対性理論のミンコフスキー空間において光の軌跡の描くライトコーンにおいて、「上のコーンが未だ訪れていない絶対未来、下のコーンが過ぎ去った絶対過去で、それにはさまれた領域は相対運動によって過去にも未来にもなる＝現在の属する領域」と言いながら、その「領域」＝超光速領域の虚数エネルギーが相互作用において自乗することで、負エネルギー＝時間軸逆行として過去化することにより理解されます。

物理現象において瞬間作用とされる量子相互作用が、時空的認識において有限な速度として表れるのも、こうした「感受表面での量子相互作用＝現在＝光速」による仮説的（現象表面的）な「超光速＝過去＝経験」による「光速下＝未来＝予測」として、無の無限不確定性の潜在としての「自我仮説性」の相補的分化として「時空仮説」が生じると考えれば当然です。

また、その「無の無限不確定性の潜在としての自我仮説性」の変移に対して、相対的に無の闇が光となる上で、その「自我仮説の変移＝物理的基本定数の変化」は、その結果生じる相補的不確定性（不確定性原理）を伴う有限的存在性を、絶対確定化した場合に無限不確定性化するために相殺すべき宇宙空間の増大＝プランク定数の減少＝物体の収縮として、宇宙膨張として表れるのです（時間の経過(過去の増大)＝空間の膨張(可能性の増大)）。
即ち、「光速が、ゼロと無限大の速度の中間」であるように、「プランク定数も、絶対無と不確定性無限の中間」なのです。

スーパーストリング理論の26次元が、「無限の次元と無の間の中間」という事は、その近似解として、超重力理論の11次元や、相対性理論の4次元、常識的な3次元などを、自発的に導くところからも納得できます。
相対性理論が、運動量や質量の小さい現象において、ニュートン力学そのものであるように、全ての理論は包含されるのです。

26次元のうち、16次元が虚数世界に消え、残りの実数10次元のうち6次元がコンパクト化して、4次元時空が認識される、という場合の「コンパクト化された6次元」とは、スーパーストリング(1)からクォーク(2)、素粒子(3)、原子(4)、分子(5)、細胞(6)、脳(潜在的自我仮説性=t)という階層現象化（下位単位＞回転＞上位現象単位化）の繰り返しにおいて、量子レベルのブラックホールに巻き取られた次元が、さらに回転しながら階層現象化することで、「希薄なブラックホール」とも言えるものになっているのです。

No.5 回答者： eatern27 回答日時： 2015/10/29 17:34

>『光』を構成する素粒子が有りますかと尋ねた訳です。

>衝突実験で分解・放射される光を素粒子と観ないのですかと言うことです。

標準模型において光子は素粒子の１つとして扱われています。

>世界を構成する根源的物(素粒子に当たるか)の極限は｢光｣と観る訳です。
光子が唯一の素粒子だという事を言っているのであれば、無根拠にそういわれても否定も肯定もしようがありませんが、標準模型の枠組みのままそのように考えるのは無理でしょうね。すぐに思いつく部分だと光子がどれだけ集まっても電荷を持つようにはならないし、スピンが半整数にもなりません。

No.4 回答者： puyo3155 回答日時： 2015/10/26 20:35

光は、光子という素粒子です。

標準モデルで、きちんと体系化されています。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%AD%90

１００年以上前、光の現象を扱う中で、プランクが量子仮説を唱えたことが、量子論の幕開けです。その後、数多くの研究者によってつぎはぎと、増改築を重ねて、量子論は発展し、今なお発展し続けていますが、光子は常に討議の中心であり、理論の屋台骨であり、力の根源であり、観測の中心です。

No.3 回答者： kothimaro 回答日時： 2015/10/26 20:32

下記、師匠のホームページを参照下さい。

http://www42.tok2.com/home/catbird/soryuusinoiro …

No.2 回答者： eatern27 回答日時： 2015/10/25 15:31

>世界の先端の物理学理論研究者がその光に着目しない意味が理解できないのです。

新しい粒子の発見を目指した衝突実験を行う時には周囲にできる限り全ての種類に対する検出器で運動量やエネルギーを測定し、その結果から新しい粒子があったかどうかを考えます。ニュートリノのように検出できないものもありますが、光は比較的検出しやすいものですから光の検出器を設置しない訳がありません。何を以て「着目しない」と仰っているのでしょうか？

この回答へのお礼

御指摘、御意見を有難うございます。
確かに仰る通り、素粒子実験に検出器の設備・態勢は十分されている筈です。
数年前に、陽電子の高速加速・衝突実験で、ヒッグス粒子の検出成功かと言う報道が有りました。おそらくその衝突では光に変換されたエネルギー・質量は捉え切れない量であっただろうと思います。そんな素粒子の実験や研究の報道に触れたとき、どうしても気掛かりになるのが質量変換結果に起因する光や熱エネルギーです。その事に関連したものとして、次が有ろうと思います。それが、
>「光に着目しない」と言うことの意味に対する御質疑と思います。
質量は変換してエネルギーに成ります。そのエネルギーとは何かと言う問題でもありましょう。エネルギーには、最も極限的な状態の光があり、熱も有りましょう。その光や熱はその伝播、存在環境でその状態は変換し、物に吸収されれば、遂には質量となる筈です。あらゆるエネルギーと質量は究極的には全く同じものであります。だから素粒子と言う存在の意味も、それがどのような新しい種類のものであっても、その素粒子を分解すれば必ず光や熱に分解されると言う意味で、『光』を構成する素粒子が有りますかと尋ねた訳です。
その意味で、衝突実験で分解・放射される光を素粒子と観ないのですかと言うことです。世界を構成する根源的物(素粒子に当たるか)の極限は｢光｣と観る訳です。
以上、答に成るかどうか分かりませんが、「光に着目しない」と言う私の疑問の意味を述べさせて頂きました。
ありがとうございました。

お礼日時：2015/10/26 10:07

No.1 回答者： d9win 回答日時： 2015/10/24 15:02

光が根源的ならば(私もそう思います)、その要素を素粒子論に求めるのは無理でしょう。

それを問うのはせん方無いと思います。
むしろ、光を基に素粒子を説明せねばなりません。
貴方の説を世に問うしかないでしょう。

この回答へのお礼

お話を有難うございます。
確かに仰られる通りかもしれません。詮方ない事かも知れません。その点では適切な質問でないかもしれません。申し訳ありません。質問の訳を挙げれば以下になるかと思います。それは素粒子研究に対しては全くの素人の疑問が基です。
素粒子研究が巨大な実験設備を通して進められております。Spring8や欧州のセルンなどの粒子衝突実験で、新しい素粒子の発見を目指した最先端の研究が活発です。衝突実験では必ず多くの光のスペクトラムが発生している筈です。世界の先端の物理学理論研究者がその光に着目しない意味が理解できないのです。全く素人の単純な疑問ですが、余りにも高度な数学的解析論で取り扱われる研究なので、市民的感覚からの理解の範囲から離れ過ぎているように思えてしまいます。
多くの市民からの科学研究への率直な疑問が提起されることが、より健全で安全な未来社会への自然科学に大切と思います。そんな思いで質問させて頂きました。
ありがとうございました。

お礼日時：2015/10/24 21:19