クォークは何でできているのですか?

つまり、原子はクォークから形成される陽子と中性子から形成されます。

しかし、これらのクォークはどこから来るのでしょうか。何が原因ですか?

コメント

  • 関連: physics.stackexchange.com/q/39590 / 4552
  • 電子について言及するのを忘れました。電子も原子の一部です。陽子+中性子は、原子核、別名を構成します。核と電子がその周りを回転しています。
  • @アレックス原子は陽子と中性子で構成されているとどうして言えますか?

答え

この母ガチョウの引用に抵抗できません:

男の子は何でできていますか?

男の子って何でできているの?

カエルとカタツムリ、

そして子犬犬の尻尾;

それが男の子って何でできているのか。

男の子って何でできているの?

男の子って何でできているの?

砂糖とスパイス

そしてすべてそれはいいね。

それが男の子って何でできているのか。

あなたはこう述べています:

つまり、原子は陽子と中性子から形成され、それらはクォークから形成されます。そして尋ねる:しかし、これらのクォークはどこから来たのか?何がそれらを作るのですか?

原子が陽子と中性子から形成されていることをどうやって知るのですか? 深非弾性散乱があり、原子がハードコアを持っているため、均一に分布した物質ではないことがわかりました。次に、陽子と中性子をうまく数えている元素の周期表があります。

陽子と中性子がクォークから形成されていることをどうやって知ることができますか?深非弾性散乱が陽子と中性子の内部にハードコアを示すことをもう一度示した、骨の折れる実験の結果があります。相互作用生成物の研究により、粒子と共鳴が、現在標準モデルと呼ばれる家族

しかしそれだけではありません。それらはまた、強い相互作用のためにクォークを一緒に保持するグルーオンを持っており、グルーオンは実験的に、再び散乱実験で見られました。

これが私たちが今いる場所です。 LHCは陽子を陽子に散乱させています。つまり、クォークはこれまでよりもはるかに高いエネルギーでクォークに散乱しており、結果を待っています。標準模型と呼ばれる理論的解釈は、より低いエネルギーで成功するため、クォークは基本的なものであると想定しています。グルーオン交換のため、クォーククォーク散乱でハードコアがどのように現れてタマネギを1レベル低くするか、つまりクォークにコアがあることを教えてください。

ニュートリノクォーク散乱でもSM理論が高エネルギーで正しい場合、グルーオンは干渉します。現時点では、クォークが初歩的ではないという実験的兆候はありません。

自然は以前に私たちを驚かせましたが、将来、高エネルギーレプトンクォーク散乱実験が設計され実行されると、再びそうなる可能性があります。 。ファインマンは、「時計が何でできているかを知るために、ある時計を別の時計に投げたり、飛んでいる歯車を数えたりすることはありません。ドライバーを使う」と言っていたと思います。相互作用が弱いレプトンは、スクリュードライバーに相当します。

回答

クォークはおそらくこれ以上基本的なものではありません。すべてが何か他のもので作られなければならないという考えは真実ではありません。光は他のものでできておらず、重力でもありません。原子は電気的に中性でありながら、明確な魔法の周波数で光を散乱するため、原子の内部が進行していることは明らかでした。中性子と陽子は、それらの磁気モーメントと短距離での強すぎる散乱のために、それらの非基本構造を裏切った。粒子が複合体である場合、通常は明らかです。

一方、クォークは、電子、光、重力、およびグルーオンとWボソンおよびZボソンとともに、ある意味で完全に元素です。それらの相互作用は繰り込み可能な場の量子論によってうまく記述されていること。初歩的でない場合は、おそらく弦理論の励起、量子ブラックホールであることが明らかになる規模です。

複合標準模型フェルミ粒子のモデルは、次の現象を説明できるので興味深いものでした。世代、繰り返し標準モデルファミリー。しかし、弦理論は、コンパクト化の幾何学の観点から、世代のはるかに自然な説明を提供します。人々が推測しているとしても、下部構造に対する本当の動機はありません。

コメント

  • @BTとRon:'コメントをチャットルームなので、2人が本当にこの流れを続けたい場合は、そこで行いますが、これは無礼であることを思い出させるものと考えてください(移動したコメントのいくつかに例示されています)。 )はこのサイトでは受け入れられません。

回答

標準的な主流の回答は、それらを基本と見なすことです。主流ではないが別の標準的な答えは、クォークとレプトンの仮想成分に対して一般的に「プレオン」と呼ぶことです。最も確立された-おそらく-プレオン理論はHarari-Shupeであり、「リション理論」と呼ばれることもありますが、他にもあります。

プレオンがなければ、弦理論も答えになる可能性がありますが、あなたの質問の行にはありません。クォークとレプトンはいくつかのストリング状態と同等であるため、「でできている」ではなく「同じ」です。同様に、カルツァクライン理論では、クォークとレプトンはコンパクト化された理論の特別な状態であると予想されます。もちろん、これも主流です。理論家は、状態がリションであるモデルも提案しています。

途中で、幾何学からクォークとレプトンを生成することを提案する理論を持つことができます。これらの理論は通常、重力について多くのことを心配します。

最後に、非標準の理論があります。私自身もその1つであるsBootstrapを持っていますが、他の人が自分の好きな理論を提案してあなたに答えようとしていることは間違いありません。

コメント

  • クォークの仮想的な構成要素に名前を付けるのは良いことですが、まだ唯一の有用な目的は "プレオンの存在に関する実験的な制限… " 。証拠のヒントがない状態で"確立された"理論について話すことは、少し楽観的です。
  • 反対票:あなたが言及した、物理学者の間で実際に支持されている理論は、標準模型と弦理論だけです。標準モードでは、クォークとレプトンを構成要素のない基本的な点粒子と見なします。弦理論は、それらを振動する弦と見なしますが、これも内部構成要素はありません。あなたが言及した他のすべては、本質的には架空の推測であり、予測を行うことができる真の建設的な深刻な物理理論ではありません。
  • 文字列は文字列ビットで作られていると想像できます。これは、チャールズソーンに人気のある構造です。それを促進した。チェーン内のビーズのように、'終了したときに、バインドされた状態が文字列と物理的に同等になるように相互作用を設計できます。いずれにせよ、質問は'正確には深くありません。 '物事がより基本的なもので作られているとは限らず、'プランクに着くと(基本的な)スケール(またはその前)、新しいものからのそれ以上の"複合性"は、'プランクスケールよりも小さいものであってはなりません。
  • それでも、'はできることに注意してください。 >弦理論にプレオンモデルを埋め込む。 arxiv.org/abs/hep-th/0409146
  • @FrankH、うん、"主流ではありません"。私の言葉遣いは十分に注意を払っていると思いますが、"安定した"という言葉は、"間違いなく"と"主流ではない"の発言同じパラグラフで?答えは役に立たないと思いますか?また、これらの理論がどのように建設的でなく、予測を行っていないのかわかりません。私が"非標準"と呼んでいるものと混同していませんか?通常は査読付きのジャーナルにはありませんか?

回答

まず、私たちがより小さなもので調査するとき、誰も確実に何を期待できるかわからないことを強調しておきます。これまで、基本的に考慮された基本フィールドとして、より短い距離(またはより高いエネルギー):電子( $ e ^-$ )、電子ニュートリノ( $ \ nu_e $ )、アップクォーク( $ u ^ {\ frac {+2} {3}}、$ )、およびダウンクォーク( $ d ^ {\ frac {-1} {3}} $ )と、第2世代および第3世代の大規模な $ W ^ {+/-} $ $ Z ^ 0 $ (弱者の力のキャリア力)、ヒッグス(質量の説明)、および仮想の超重 XボソンとYボソン theory )は、プロトンの崩壊を可能にし、 $ + \ frac {4} {3} $ または $ + \ frac {1} {3} $

ハラリのリション理論(以前の回答ですでに言及されています)。これは、すべての基本フィールド間の反応(ヒッグスフィールドを含むものを除く)。 2つの基本フィールドのみで、T -rishon、およびV-rishon、プレオン理論はこれ以上経済的になることはできません( 1つだけからこれまで知られている基本フィールドを構築することは不可能ですフィールド)これは、今日普及している基本粒子の多様体よりも確かにエレガントです。一部の物理学者はこれを新しいアイデアを支持する議論と見なしているため、「エレガンス」と名付けます(ちなみに、私はしません。

この理論を支持する他の議論:

  • プロトンの崩壊は説明されていますv非常に簡単:

    $ uud(= p)→d \ bar {d}(= \ pi ^ 0)+ e ^ {+} $
    $ u + u→\ bar {d} + e ^ + $
    $ TTV + TTV →TVV + TTT $

  • 理論によれば、物質の量は反物質の量に等しい

  • リション理論によると、弱い力は基本的なものではなく、かつてパイ中間子によって伝達されると考えられていた「古い」強い力と同じです(と比較されます)。 $ W ^ {+/-} $ または $ Z ^ 0 $ )が残留力であることが判明し、基本的な強い力は質量のないグルーオンによって伝達されることが知られています。

ヒッグスフィールドには が発見された可能性があるため、この理論には大きな後退のように思われる場所はありません。このため、すべての基本フィールドには質量がないと言われています。両方のリションは質量がありませんが、束縛状態(それらが存在できる唯一の状態)を形成する場合、それらの間の力(ハイパーカラーグルーオンによって伝達されるもの)は、(それらが移動する光の速度にもかかわらず)可能な限り大きい可能性がありますと)一緒にいて、巨大なフィールドを形成します。もしそうなら、ヒッグス場をどうするか?そうですね、その場合は、この経済理論を使用して、このひどい粒子場の存在を反証することができます。以下のコメントに書いたように:

私にとって、ヒッグス機構はかなり人工的な構造であるため、証拠はヒッグスが汚染されているため、リション理論を使用して、ヒッグス場の存在を反証することができます。

コメント

  • 発見された粒子が実際にヒッグス粒子であったという証拠は何ですか?ヒッグス相互作用が観察されたのでしょうか、それとも真空期待値が直接測定されたのでしょうか?
  • リション理論に照らして、私は'ノーと言いたがります。ヒッグスの証拠は、ヒッグス粒子というアイデアに固執する人々の心にのみ存在します。私にとって、ヒッグス機構はかなり人工的な構造であるため、'ヒッグスの証拠が汚染されていると言いたくなります。したがって、リション理論を使用して反証存在ヒッグス粒子のce。
  • だからスローバックはありません。
  • 私は' mは、理論が正しい方向に進んでいると確信しています。
  • 電弱相互作用は不自然で、問題があるようです。電磁力はU(1)に基づいており、他に何も必要ありません。弱い力の理論だけでは生き残れないのであれば、統一ではなく、より良い弱い理論が必要なのかもしれません。そして、この統一をやめれば、おそらく何も統一する必要がないことが明らかになるでしょう。部隊は、遠い親戚のふりをすることなく、完全に単独で存在することができます。

回答

クォークは何でできているのですか?

クォークが何でできているのかわかりませんが、おそらく私たちはここで底に触れたか、そのさらなる構造はまだ明らかにされていません。

これまでのところ、ヒッグス粒子の発見は別として、さらなる構造を明らかにしたLHCの結果は勇気づけられていません。私たちの現在の技術力は、単に目標に達していないのかもしれません。

ガリレオが夜空を望遠鏡で見たときに古典力学が再活性化されたことを思い出してください。当時のボルツマンの熱力学的理論を使用した黒体放射の理論は、実験とは異なる結果をもたらし、プランクを促しました。エネルギーへの原子仮説、すなわち量子仮説の導入。

SMを超えた物理学に適切に取り組む前に、さらなる技術的創意工夫を待つ必要があるかもしれません。

しかし、クォークを説明するための現在の主な候補の1つはストリング理論です。実際、ストリング理論は、クォークを接続する一種のフラックスチューブとしての強い力の理論として最初に生まれました。 ;理論のすべての主要な実践者が警告しているように、この理論は非常に投機的であり、実験に直接アクセスできる体制から遠く離れている場合に予想されることを指摘しておく必要があります。

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