6.素粒子の内部構造、電荷＆色荷の起原について

　このベージでは、電子、クォーク、ニュートリノ、グルーオン、ウィークボソン…　といった素粒子そのものが、“素スピノールからの創発モデル”で、どのように説明できるかを考察する。　（光子や重力子については、考察2などで、すでに説明した）
　それは、様々な素粒子の“幾何学的な実体像”に迫っていくことであり──　 同時に、これらの素粒子の“内部構造”にせまっていくことでもある。
　その探究は、自然に、「電荷の実体とは、何か？　色荷の実体とは何か？」といった基礎的な問題を解くための足がかりとなる。
　このページでは、次のテーマについて、考察していく。

《プレオンモデルについて》

　クォークの電荷が持つ“＋2/3、−1/3”という中途半端な数値には、明らかに奇妙さ＆違和感がある。
　したがって、この先さらにズームインすることで見えてくる、何らかの内部構造があるだろうと考えることは、きわめて自然＆当然であると思われる。

　素粒子の内部構造を探究する試みは、過去にもなされており、その1つの成果が、プレオンモデルの予測である。

　※なお、素粒子の内部構造を探究する試みは、湯川秀樹先生もされていた。
　　湯川秀樹先生は、素粒子を“広がり”のあるものとしてとらえ──　 何かの構造や運動によって素粒子の性質を説明しようしていた。
　　（参考　『湯川秀樹著作集3』）



　『クォークの中の素粒子　日経サイエン2013年1月号』（D.リンカーン著　日経サイエンス社）よると──
　◎“電子やニュートリノなどのレプトン”や“クォーク”はそれぞれ3つのプレオンからでき、ウィークボソンは6つのプレオン、光子は2つのプレオンからできていると予測されている。
　◎プレオン理論は、弦理論と共存できる。
　◎「質量は閉じ込めのサイズに反比例する」ので、「プレオンから成るクォークは、クォークから成る陽子よりもずっと　大きな質量を持つ」ことになってしまうという問題があり、その解決が望まれている。
　…　とのことであった。

　さらに他の文献を調べ、「グルーオンは6つのプレオン」、「重力子（グラビトン）は4つのプレオン」できていると予測されていることを知った。
　（ 『A COMPOSITE MODEL OF LEPTONS AND QUARKS. 』Michael A.Shupe in Physics Letters B,Vol.86,No.1,pages87-92;September 10,1979
　『A SCHEMTIC MODEL OF QUARKS AND LEPTONS. 』Haim Harari in Physics Letters B,Vol.86,No.1,pages83-86;September 10,1979
　『A structual model of quarks and leptons. 』 Clemens HEUSON）

　プレオンモデルの予測をまとめると次のようになる。

　※これによって、クォークの電荷が持つ“＋2/3、−1/3”という中途半端な数値についても、合理的に説明できる。


　このプレオンモデルの予測は──　　“素スピノールからの創発モデル”を育むための貴重なヒント＆よりどころの1つとなった。
　まず、プレオンモデルの成果と、“素スピノールからの創発モデル”が、どのように整合するかについて、詳しく考察する。
　そして、それに基づき、様々なテーマについて考察を行なう。




《プレオンモデルと“素スピノールからの創発モデル”》

　光子は、素スピノール2つから構成され、重力子は、素スピノール4つから構成されると考えられることは、すでに述べた。
　一方、プレオンモデルでは、光子がプレオン2つ、重力子がプレオン4つから構成されることを予測している。
　（なお、以下では、プレオンモデル相当の簡略表記として、当面、“プレオン”を○で示す）

　よって、次の仮説を立てた。

　仮説6.1　「光子や重力子を構成すると予測されているプレオン」の実体は、素スピノールそのものである。

	重力子（グラビトン）	光子
プレオンモデル相当の 簡略表記	○○○○ プレオン4つ	○○ プレオン2つ
素スピノールのネットワーク （“素スピノールモデル”の表記）
簡略表記	: :	・・
スピン	2	1

※ここでの軸が示す向き（ブルーの矢印が示す向き）は、“軌道運動の向き”を意味しており、「右ねじが進む方向」（“スピンの向き”──上向き、下向き）という意味ではない。 →これにより、素スピノールが“右巻きか、左巻きか”を区別できる。

※スピン1/2の素スピノールの4つが上図のように組み合わさることで、スピン2の重力子（グラビトン）ができ、
　スピン1/2の素スピノールの2つが上図のように組み合わさることで、スピン1の光子ができている。
（スピンは、単純に足し算、引き算できる。
　例えば、スピンの向きが同じものが2つあったら、スピンが2倍にプラスされる。　スピンの向きが逆のものが2つあったら、スピンが0になる）

※これにより、光子や重力子についてのプレオンモデルと、“素スピノールからの創発モデル”が合致する。

※“素スピノールが2つが結びついて1つの光子ができる”ことは、“スピノールが、光子の平方根である”という考えと合致すると思われる。
　　また、“光子2つで1つの重力子になりうる”という考えは、“ベクトル2つで、テンソル1つになる”（テンソルは2重のベクトルである）という考えとも合致すると思われる。　詳細は、今後の課題である。



　次に、レプトン（電子、ニュートリノ…）やクォークについて考察していく。

　レプトン（電子、ニュートリノ…）やクォークは、スピン1/2である。　（光子、グルーオン、ウィークボソンはスピン1であり、重力子はスピン2である）
　スピンは、やはり、単純に足し算、引き算できるので──
　例えば、素スピノール（スピン1/2）が偶数個集まるとボソン（スピンが整数）になる一方、素スピノール（スピン1/2）が奇数個集まると、フェルミオン（スピンが半整数）になることになる。

　また、“パウリの排他律”により、フェルミオン（スピンが1/2等の半整数）であれば、全く同じ物理状態のスピンのペアがとなりどうしにはならないと考えられる。

　そして、プレオンモデルによる予測では、クォークやレプトン（電子、ニュートリノ）は、プレオン3つから構成されている。

　以上のことを考え合わせて、レプトン（電子、ニュートリノ）やクォークを構成するプレオンについて、次のものを仮説として提示する。

　仮説6.2.1　レプトン（電子、ニュートリノ）やクォークを構成するプレオンの実体は──　 スピン1/2の素スピノール3つが下図のように組み合わさることで、新しく生まれる“スピン1/2のスピノール”である。

	プレオン∴
プレオンモデル相当の 簡略表記	○ “クォーク or レプトンを構成するプレオン”1つ
素スピノールのネットワーク （“素スピノールモデル”の表記）
簡略表記	∴
スピン	1/2

※ここでの軸が示す向きは、“軌道運動の向き”を意味しており、「右ねじが進む方向」（“スピンの向き”──上向き、下向き）という意味ではない。 →これにより、素スピノールが“右巻きか、左巻きか”を区別できる。

　これをプレオン∴と呼ぶこととする。
　このプレオン∴が、3つ集まることによって、スピン1/2のクォークやレプトン（電子、ニュートリノ）が生じると考えると、プレオンモデルの予測と、うまくつじつまが合う。

　※重力子や光子のみならず──　プレオン∴（○＝∴）も、1つの点ではなく、“広がり”を持って存在していることになる。

　　プレオン∴の大きさは、次の仮説を立てた。

　仮説6.2.2　プレオン∴の大きさは、2プランク長（2L_p）程度である。

　原始ヒッグス場の“4面体”の大きさに近いことになる。
　（このサイズは、「面積にも最小単位があり（1平方プランク長＝10^-66cm²）」という飛び飛びの値しか取らないというループ量子重力理論と合致すると思われる　→考察7）

　プレオン∴は、原始ヒッグス場の“4面体”から、1つの素スピノールを取り除いたものに相当すると言えるのかもしれない。　（詳しい検討は、今後の課題である）

　※「光子は2つのプレオンからできている」「重力子（グラビトン）は4つのプレオン」というときの、プレオンは、“素スピノール1つ・”に相当するのに対し、
　　「電子などのレプトンやクォークはそれぞれ3つのプレオンからできる」というときのプレオンは、“素スピノール3つ∴”（＝上記のフェルミオンのプレオン）に相当することになる。


　煩雑さを避けるため、

フェルミオンのプレオン
	＝
＝プレオン∴

　のように簡略化して表記することも可能であることとする。

　その上で──　 レプトン（電子、ニュートリノ）やクォークのみならず、グルーオンや、ウィークボソンの幾何学的な実体像ついて、仮説として、次のように提示する。

　仮説6.3.1　スピン1のグルーオンは、プレオン∴の2つから、下図のように構成されている。

　仮説6.3.2　スピン1/2のクォークやレプトン（電子、反電子ニュートリノ…）は、プレオン∴の3つから、下図のように構成されている。

　仮説6.3.3　スピン1のウィークボソンは、（それぞれプレオン∴3つからなる）“電子と反電子ニュートリノ”から、下図のように構成されている。

	グルーオン	クォーク＆ レプトン（電子、反電子ニュートリノ…）	ウィークボソン
プレオンモデル相当 の簡略表記	○○○○○○ プレオン6つ （＝プレオン∴2つ）	○○○ プレオン∴3つ	○○○○○○ プレオン∴6つ
素スピノールのネットワーク （“素スピノールモデル”の表記）
簡略表記	∴ ∴	∴ ∴ ∴	∴　 　 ∴ ∴ ∴ 　∴ ∴
スピン	1	1/2	1

　※この仮説は、考察9スピンネットワークのフラクタルとも合致する。
　※ウィークボソンを結びつけるものは、“Δ光子の集積したひも”であると考えられる。（→下記考察）　この“Δ光子の集積したひも”の質量がウィークボソンの80Gevもの大きな質量（電子1つと反電子ニュートリノ1つの質量の和よりはるかに大きな質量）を生むと考えられる。

　※以上を踏まえた上で、考察4でも考えた、各種の場の基本構造を図示すると次のようになる。

	原始ヒッグス場 （電磁場、重力場）	グルーオン場
“素スピノールからの創発モデル”の表記
構成	素スピノール4つ（Δ光子2つ分） からなる“4面体” ＝原始ヒッグス場	プレオン∴と反プレオンの2組のペア （右巻き、左巻き）からできた“4面体 ＝グルーオンヒッグス場
スピン	0	0

	電子場	電子ニュートリノ場	クォーク場
“素スピノールからの創発モデル”の表記
構成	電子と陽電子の2組のペア （右巻き、左巻き）からできた“4面体 ＝電子ヒッグス場	電子二ユートリノと反電子ニュートリノ の2組のペア（右巻き、左巻き） からできた“4面体 ＝電子ニュートリノヒッグス場	クォークと反クォークの2組のペア （右巻き、左巻き）からできた“4面体 ＝クォークヒッグス場 ※アップクォークを例にしている。
スピン	0	0	0

	ウィークボソン場
“素スピノールからの創発モデル”の表記	電子場 ＋原始ヒッグス場 ＋電子ニュートリノ場 ※間略したモデル図である。
構成	電子（左巻き）と陽電子（右巻き）からできた“4面体”、 ＋原始ヒッグス場からできた、“Δ光子の集積したひも”（→下記考察） ＋電子ニュートリノ（左巻き）と反電子ニュートリノ（右巻き）からできた“4面体” ＝ウィークボソンヒッグス場
スピン	0

※これだと、転回する間も含め、常に、スピン1/2が保たれている ※このようにペアがねじれることで、波（赤で示した少数派のスピン）が、1つ分移動していることになる。

　実際は、中間の状態をすっとばして、デジタル的に一気に変化するのだろうか？
　いずれにせよ、次のように簡略化して表現することができる。

　すると──　　この転回を繰り返す様子は、次のように図示きる。
　“少数派のスピン”（赤で示されている、スピンの向きが他の2つと逆のもの）が、波のようにプレオン∴の中を、じゅんぐりと移動している。

　このじゅんぐりと移動する波は、実際は、止まることはないと考えられる。　なぜなら、電荷は保存されるからである。
　はたして、どのようなしくみによって止まらないのであろうか？　　次の仮説を立てた。

　仮説6.5　電荷を作るプレオン∴は、3つの素スピノールは、すべて右巻きか、すべて左巻きのどちらかである。
　　　　　 その結果、パウリの排他律を守るために、じゅんぐりと移動する波は、止まらなくなる。

　光子の場合は、右巻きと左巻きの2種の素スピノールがペアを作って転回するのに対し──　電荷を作るプレオン∴の場合、3つの素スピノールは、すべて右巻きか、すべて左巻きのどちらかである。　そのおかげで、“パウリの排他律に従い続けるために”転回し続けるという現象が生じることになる。
　なぜなら、パウリの排他律によると、“フェルミオンのスピンは、同一の物理状態で（同じ方向を向いて）近くに存在し続けることができない”からである。　それを避けるために、電荷の中の素スピノールは、クルクルと転回し移動し続けることになると考えられる。

　※電荷を持つプレオン∴の中に、右巻きと左巻きの素スピノールが混在しているとは考えられない。　なぜなら、もし混在していたら、プラスの電荷がいきなりマイナスの電荷に変化したり、転回し続ける必要がなくなりストップしたり（電荷が消失したり）することが考えられるからである。

　※電荷を持つプレオン∴は、3つの素スピノールからできているがために、運動が“カオス”となり、（エルゴード性を持つがゆえに）ランダムな方向に仮想光子を放出できると考えるとつじつまが合うと思われる。


　この波には、大きく分けて、次の2種類ものを考えられる。
　1つは、仮想光子として、相手の素スピノールがプラスの電場を生じるプラス電荷のプレオン、相手の素スピノールがマイナスの電場を生じるようなマイナス電荷のプレオンである。　プラスプレオン、マイナスプレオンと呼ぶこととする。

プラスの電場を生む プラス電荷を持つ “プラスプレオン”		→ 仮想光子の進行方向		マイナスの電場を生む マイナス電荷を電荷を持つ “マイナスプレオン”		→ 仮想光子の進行方向
	右巻き	プラスの電場が生まれる、			右巻き	マイナス
	左巻き				左巻き

※参考　考察2《光──光子、電磁波、アンペールの法則、ファラデーの法則》

　※プラスプレオンとマイナスプレオンは、それぞれ、右巻き素スピノール3つから構成されているものと、左巻き素スピノール3つから構成されているものが考えられる。
　　それぞれを、右巻きプラスプレオン、左巻きプラスプレオン、右巻きマイナスプレオン、右巻きマイナスプレオンと呼ぶこととする。


　そして、この“プラスプレオン、マイナスプレオン”こそが、正負の電荷に対応していると考えられる。　　よって、次の仮説を立てた。

　仮説6.6　プラスプレオンが＋1/3の電荷を持ち、マイナスプレオンが−1/3の電荷を持つ。

	プラスプレオン		マイナスプレオン
全表記
呼び方	右巻きプラスプレオン		右巻きマイナスプレオン
相手	左巻き素スピノール （＋転回）		左巻き素スピノール （−転回）
仮説	＋1/3の電荷		−1/3の電荷
全表記
呼び方	左巻きプラスプレオン		左巻きマイナスプレオン
相手	右巻き素スピノール （＋転回）		右巻き素スピノール （−転回）
仮説	＋1/3の電荷		−1/3の電荷
スピン	1/2		1/2

※磁場の表記を省いてある。

　そして、このマイナスプレオン3つが、組み合わさることによって、電荷−1で、スピン1/2の電子が生まれると考えられる。
　（例えば、左巻き電子なら、左巻きマイナスプレオン2つと、右巻きマイナスプレオン1つからできていると考えられる）


　このように、正負の電荷を定義すると──　 アンペールの法則、ファラデーの法則の説明ともピッタリと合致する。

　例えば、左巻き電子（あるいは、右巻き電子）の中に存在すると考えられる左巻きのマイナスプレオン（電荷−1/3）については、次のようになる。

マイナスプレオン 左巻きマイナスプレオン 右巻き素スピノール （−転回） −1/3の電荷 スピン　1/2

　※転回しようとする下向き運動をしている赤の素スピノールと、電流の周囲の上向き運動のペアが組み合わされて（仮想光子ができ）、アンペールの法則に合致する磁場が形成されることが読み取れる。　なお、左巻きの電荷−1/3のプレオンが、上下逆さまだったとしても、同様になる。

　例えば、右巻き電子（あるいは、左巻き電子）の中に存在すると考えられる左巻きのマイナスプレオン（電荷−1/3）については、次のようになる。

マイナスプレオン 右巻きマイナスプレオン 左巻き素スピノール （−転回） −1/3の電荷 スピン　1/2

　※転回しようとする下向き運動をしている赤の素スピノールと、電流の周囲の上向き運動のペアが組み合わされて（仮想光子ができ）、アンペールの法則に合致する磁場が形成されることが読み取れる。
　これを、前方向について成り立つことを理解するために、少し詳しくすると次のようなる。

※様々な方向について──　　転回しようとする下向き運動をしている青の素スピノールと、電流の周囲の上向き運動のペアが組み合わされて（仮想光子ができ）、アンペールの法則に合致する磁場が形成されることが読み取れる。


　したがって、このように定義された電荷は、仮にプレオン∴がひっくりかえろうが、電子1つがひっくり返ろうが──　 その電荷としての働きが、常に一定のものとなることが読み取れる。　つまり、このモデルは、電荷が保存されるという、自然界の電荷の性質と合致する。



　例えば、右巻きプラスプレオンが、おおよそ、中心部に存在し、周辺に仮想光子を放出するような系を考える。　

※上図の2つの仮想光子は、ともに正の電場を生じていることが読み取れる。 ※上図では、2つの方向（2つの距離）のみに放出される仮想光子を図示してあるが、 　実際には、仮想光子は、360度（＆3D空間）のあらゆる方向に放出されると考えられる。

　

　※360度（＆3D空間）のあらゆる方向についても、生じる仮想光子は、いずれも正の電場を生むと考えられる。

　右巻きプラスプレオンが、180転回させる左巻きプレオンは、下の図で、青い円で囲ってある。

　その青い円で囲った「左巻き素スピノール」が180度転回すると、緑の円で囲った「左巻き素スピノール」のような状態になる。
　この「変形した“4面体”」の中にある、緑の円で囲った「左巻き素スピノール」は、その後、逆向きに180度転回すると考えられることは、前にも述べた。
　（逆向きに転回する理由は──　 もし、逆向きに180度転回せず、同じ向きに転回すれば、すぐに“負の電場”が生じてしまい（正の電場が消滅してしまい）、電荷が保存されなくなってしまうということである。）
　逆向きに転回することを、“逆転回する”と呼ぶこととする。　そして、この逆転回のおかげで、正の電場が作られ続け、電荷が保存することになる。

　素スピノールの逆転回は、単独で起こるのではなく──　 おそらく、上図のような、2つの緑の円で囲った素スピノールのペア（右巻き＆左巻き素スピノールのペア）が、一緒に転回するのかもしれないと考えてみた。
　すると、ある電荷（たとえば、右巻きプラスプレオン）の中の右巻き素スピノールは、周囲の、ある左巻き素スピノールを180度転回させる（“4面体”を変形させる）と同時に、他の左巻き素スピノールを180度逆転回させる（他の変形した“4面体”をもとに戻す）ことになる。
　つまり、電荷は、ある仮想光子を放出すると同時に、ある仮想光子を再吸収することを繰り返し続けることになる。　それは、エネルギーを放出すると同時に、エネルギーを吸収することを繰り返すことでもあり、ある意味、エネルギーが保存される（再利用される）ことになるので、合理的であると思われた。
　よって次の仮説を立てた。

　仮説6.7　仮想光子が、素スピノールを180度転回させることによって、“4面体”に蓄えられたエネルギーは──　 素スピノールを180逆転回させることによって、電荷に再吸収される。

　正しければ、「電荷とは、何か？」について、次の結論を得られる。

　結論6.1　電荷とは、「仮想光子＆変形した“4面体”」を“放出＆再吸収”する能力である。

　※質量とは、「重力子＆“4角形”（縮みきったバネ）」の放出能力であることと対照的である。

　※電荷からの仮想光子の放出頻度は、具体的にどれくらいになるのだろうか？　今後の課題である。




《電気力（クーロン力）と磁力について》

　電気力（クーロン力）とは、電荷の間に働く力である。
　電気力（クーロン力）には、引力と斥力がある。　（重力が引力のみであることと対照的である）


　プラスの電荷2つが近くにあると（orマイナスの電荷2つが近くにあると）、斥力が働く（離れあう向きに力が働く）。
　プラスの電荷1つとマイナスの電荷1が近くにあると、引力が働く（引き合う方向に力が働く）。

　このことを“素スピノールからの創発モデル”によってどのように説明できるかを考察する。

　“素スピノールからの創発モデル”によれば、すべての電荷どうしの力は、結局、プラスプレオンやマイナスプレオンの関係に帰着されるはずであると考えた。

　「電気力の引力と斥力は、どのように、なぜ生まれるのか？」を“素スピノールからの創発モデル”によって考えてみる。


　単純に、プラスの電場を生むものどうし（orマイナスの電場を生むものどうし）の間には、斥力が働き──　プラスの電場を生むものと、マイナスの電場を生むものの間には、引力が働くというように理解することもできそうである。

　しかし、ここでは、さらに踏み込んで、「なぜ、どのように、そのようなことが起こるのか？」を考えてみる。


　次のような仮説を立ててみた。
　仮説6.8　 異種の電荷──プラスプレオン＆マイナスプレオンが近くにある場合、その間の原始ヒッグス場の個々の“4面体”の変形は、増幅する。
　　　　　　同種の電荷──プラスプレオン＆プラスプレオン（orマイナスプレオン＆マイナスプレオン）が近くにある場合、原始ヒッグス場の個々の“4面体”の変形は、キャンセルされる。　

　異種の電荷が近くにある場合に考えられる「個々の“4面体”の変形が増幅する」とは、例えば、下の図のように、プラスプレオン（右巻き）とマイナスプレオン（右巻き）の間に1つ原始ヒッグス場の“4面体”がある場合、その“4面体”の変形の作用が重ね合わさり、図のように、変形が増幅した“4面体”が生じるということである。

　※図では、分かりやすくするために、タイミングをずらして描いてあるが、実際は、ほとんど同時に、1つの“4面体”に、2つの仮想光子が作用すると思われる。
　　もし、電荷の絶対値が同じ大きさである場合、ちょうど中間地点の“4面体”は、２つの光子の作用が重ね合わさることによって、“4面体”の変形が、ちょうど2倍になると考えられる。



　逆に、同種の電荷の場合に考えられる「個々の“4面体”の変形は、キャンセルされる」とは、例えば、次の図のように、（電荷の絶対値が等しい）プラスプレオン（右巻き）とプラスプレオン（右巻き）の中間地点に1つ原始ヒッグス場の“4面体”がある場合、その“4面体”の変形の作用が重ね合わさり、図のように、変形がすっかりキャンセルされて、逆戻りしてしまうということである。

　※図では、分かりやすくするために、タイミングをずらして描いてあるが、実際は、ほとんど同時に、1つの“4面体”に、2つの仮想光子が作用すると思われる。
　　もし、ちょうど中間地点の“4面体”なら、２つの光子の作用が重ね合わさることによって、“4面体”の変形が100%消失すると考えられる。

　さて、もし、原始ヒッグス場の“4面体”の変形が大きければ大きいほど、何が起こるであろうか？

　それは、重力子による“4面体”の変形の場合と似ていると考えられる。
　すなわち、“4面体”の変形がより大きいほど、その方向へ運動する際の抵抗が減り──　 その方向へ進みやすくなると考えられるのである。


　何かの物質の運動に対する、「原始ヒッグス場の“4面体”による抵抗」に相当する物理量を、“原始ヒッグス場圧”と呼ぶこととする。
　すると、“4面体”の変形がより大きいほど（＝“4面体”のバネがより縮んでいるほど）、この“原始ヒッグス場圧”が小さくなると言える。

　つまり、電気力は、「“原始ヒッグス場圧”が大きい方から、小さい方へ進みやすいという傾向”によって、そこに存在しているように見える力である」と言える。
　“電位勾配”とは、「単位距離あたりの“原始ヒッグス場圧”の変化量」であるということになる。

※重力も、「“原始ヒッグス場圧”が大きい方から、小さい方へ進みやすいという傾向”によって、そこに生じているように見える力である」と言える。
　“重位勾配”とは、「単位距離あたりの“原始ヒッグス場圧”の変化量」である。
　つまり、以上が正しければ、電気力と重力は、ともに、「単位距離あたりの“原始ヒッグス場圧”の変化量」として統一できることになる。


　かりに「重力子＆“4角形”（縮みきったバネ）」があっても、そこに“重位勾配”がなければ、重力は生じないと考えられることは前に述べた。
　したがって「仮想光子＆変形した“4面体”」があっても、そこに“電位勾配”がなければ、電気力は、生じないと考えられる。

　電荷Qの物体の周囲には、“電位勾配”が生じるのは、容易にわかる。

※仮想光子は、実際には、3Dの様々な方向に放出されると考えられる。 　また、実際は、必ずしも一直線に並ぶ必要はない。しかし、ファラデーによる電気力線の考え方があるので、上図のように表記しても、本質を損なうことはないと考えられる。 　電荷が静止していれば、180度の逆転回により、再び電荷に吸収されると考えられることは、前に述べた。 　（なお、もし電荷が加速運動すると、そのことによって帰る場所を失った仮想光子（180度の転回）が、電磁波として放出されると、単純に考えてよいのだろか？　今後の課題である）

　なぜなら、電荷からの距離r の仮想光子のエネルギーEは、E＝hν＝hc/λ＝hc/2r で決まると考えられ、
　電荷からの距離rが大きければ大きいほど、それに反比例して“4面体”の変形は小さくなるからである。
　（これは、クーロンポテンシャルエネルギーの式−1/4πε₀×（Qq/r）の式の符号を逆にしたものに似ている）

　この“4面体”のエネルギーE＝hc/2r　をrで微分すると、dE/dr ＝−hc/2r⁻²　となり、これは、クーロンの法則の式（1/4πε₀×（Qq/r²））の不号を逆にしたものと似たものになる。

　よって、次の仮説を立てた。

　仮説6.9　仮想光子のエネルギーE（原始ヒッグス場の“4面体”に蓄えられるエネルギー）の勾配の符号を逆にしたものが、“電位勾配”、つまり、電場の実体である。

　なぜ、符号が逆になるか（マイナスになるか）というと、“4面体”の変形が大きいほど（“4面体”が蓄えるエネルギーが大きいほど）、その方向へ移動しやすくなるので──　 エネルギーの勾配と、ポテンシャルエネルギー＆力の向きが逆になると考えられるからである。


　例えば、プラスプレオンとマイナスプレオンが近くにある場合──　それぞれの電荷の周囲に“電位勾配”は、生じるであろうか？

　もともと、プラスの電荷の周囲には、プラスの電場、マイナスの電荷の周囲には、マイナスの電場が、それぞれに生じている。

　これらの電荷が近くに存在するとどうなるであろうか？
　仮説6.8により、下図のように電荷と電荷の間の、電場が重なりあう部分では、“4面体”の変形が増幅すると考えられる。

　その結果、やはり、“電位勾配”が生じていることが読み取れる。　この“電位勾配”に従って、異種の電荷は、互いに近づくように運動すると考えられる。
　この過程によって、異種の電荷の間に、引力が働いているように見えることになる。

　プラスとマイナスの組み合わせだと──　 プラスとマイナスの電荷の間で、仮想光子の転回によって生じる電場（＝“4面体”の変形）が増幅し続けることが起きる。　その結果、プラスとマイナスの電荷の間の電場は、周囲に比べが低くなる。　そうして生じた電位差（電位勾配）に従い、電荷は、互いに近づくと解釈することもできるかもしれない。

　一方、例えば、プラスとプラスだと──仮想光子の転回によって生じる電場（＝“4面体”の変形）が、打ち消し合い続ける（キャンセルされ続ける）分、プラスとプラスの電荷の間の電場は、周囲に比べ高くなる。　そうして生じた電位差（電位勾配）＝電圧よって、電荷は、互いに遠ざかると解釈することもできるかもしれない。


　質量とは、「重力子を放出する能力であると定義できる」ように──
　電荷とは、「仮想光子を放出する能力であると定義できる」と考えられる。
　
　※電荷Qが、1秒間に放出する光子の数をN_Qとし、電荷qが、1秒間に放出する光子の数をN_qは、どのように計算されるであろうか？　今後の課題である。

　なお、1つの左巻きマイナスプレオンと1つの右巻きプラスプレオンが、互いに影響を及ぼし合う様子は、次のようになり、やはり、“4面体”の変形は増幅すると考えられる。

　一方、1つの左巻きプラスプレオンと1つの右巻きプラスプレオンが、互いに影響を及ぼし合う様子は、下のようになり、やはり、“4面体”の変形はキャンセルされると考えられる。

※電荷を持つプレオン同士が、（間に原始ヒッグス場の“4面体”がなくなるほどに）最接近したとき、どのようになるのであろうか？
　　下図のように、例えば、プラスとプラスの場合──　ちょうど、光子を作るようなペアとなり、（電磁気力による）斥力が働く理由がなくなるように見える。
　　また、プラスとマイナスの場合──　ちょうど、電荷の働きをキャンセルしあうようなペアとなり、（電磁気力による）引力が働く理由がなくなるように見える。

	左巻きプラスプレオンと右巻きプラスプレオン	右巻きプラスプレオンと左巻きプラスプレオン
プラス＆プラス
	左巻きマイナスプレオンと右巻きプラスプレオン	右巻きマイナスプレオンと左巻きプラスプレオン
プラス＆マイナス

　※このことは、プラスプレオン（マイナスプレオン）3つからなるとされる、陽電子（電子）が形成されうることを示しているのだろうか？
　　間に原始ヒッグス場のウ“4面体”がなくなるほどに最接近したときに働く力が、電磁気力ではなく、別の新しいタイプの力であることを示しているのだろうか？
　　詳細な考察は、今後の課題である。




　磁気力は、どのように説明されるであろうか？

　次のような仮説を立ててみた。
　仮説6.8　 異種の磁荷──N極プレオン＆S極プレオンが近くにある場合、その間の原始ヒッグス場の個々の“4面体”の変形は、増幅する。
　　　　　　同種の磁荷──N極プレオン＆N極プレオン（orS極プレオン＆S極プレオン）が近くにある場合、原始ヒッグス場の個々の“4面体”の変形は、キャンセルされる。

　正しければ、N極とS極は引き合い、N極どうし（S極どうし）は離れあうことになり、観察と合致する。


　N極とS極が生じる様子は、次のような系を例として図示できる。

※アンペールの法則を説明した図を2つ組み合わせて、図示してある。

　例えば、もし、N極とS極が近くにある場合は、次のような系を例として図示できる。

　この場合、N極とS極の間に存在する、原始ヒッグス場の“4面体”は、どのようになるかを考察していく。

　左巻きマイナスプレオンが、コイルの中を“上から下に”運動しているとき、下図のような仮想光子が生じ、180度の転回をすることによって、原始ヒッグス場の“4面体”が変形すると考えられる。

　電場を生じる場合は、180度の逆転回をする必要があったが──　 磁場の場合は、同じ方向に180度さらに転回すれば、磁場が生じ続けると考えられる。

　そのことをふまえて、コイルの中を“下から上へ”運動するものをも考えあわせると、次の図のようになる。

※これだと、たとえ360度転回したとしても、電磁波としての放出は起きないことが読み取れる。 　なぜなら、仮想光子が、別の電荷に再吸収される形になるからである。　詳細は今後の課題である。 ※なお、厳密には、2つの運動方向のマイナスプレオンが作用することにより、（1つの運動法方向のマイナスプレオンだけを考えたときより）“4面体”の変形の幅が大きくならなければならないが、便宜上、同じまま図示してある。

　つまり、例えば、左巻きマイナスプレオンが、“上から下に”＆“下から上に”運動し続けている限り──　 そこに一定の方向に磁場が生じ続けつることが読み取れる。



　右巻きマイナスプレオンが“上から下に”＆“下から上に”運動し続けている場合は、次のようになる。

　当然、左巻きマイナスプレオン＆右巻きマイナスプレオンがそれぞれ同時に“上から下に”＆“下から上に”運動し続けている場合も、容易に想像がつく。
　すべてが重ね合わさり、同じ方向により大きな磁場が生じ続けるであろう。

　つまり、電流が流れ続けている限り（＝左巻きマイナスプレオン＆右巻きマイナスプレオンがそれぞれ“上から下に”＆“下から上に”運動し続けている限り）──　
　一定の方向に磁場が生じ続けることになる。

　以上をもとにすると、例えば、N極とS極が近くにあったときに、その間にある原始ヒッグス場は、次のようになることになる。
　

　つまり、決して打ち消し合うことが一切ないので、“4面体”の変形は、増幅する一方であり、変形した“4面体”の密度も、増加する一方となると考えられる。
　つまり、“原始ヒッグス場圧”は、減少する一方である。　その結果、その方向へ運動しやすくなり、それが引力として観察されるであろう。



　逆に、N極とN極が近くにあったときに、その間にある原始ヒッグス場は、次のように図示できる。

“4面体”の変形が打ち消しが起こることが考えられる。

　それぞれ、転回する方向が逆向きになっていることが分かる。
　よって、そのことによって、“4面体”の変形の打ち消しが起こることが考えられる。

　変形した“4面体”がもとの“4面体”に戻るということは、“原始ヒッグス場圧”が高くなることを意味するので、その方向への運動する際の抵抗が増すことにほかならない。
　その結果、互いに遠ざかる方向への運動が（相対的に）より起きやすくなる。　それがまさに、斥力が働いているように観察されるであろう。

　以上より、次の仮説が有効であることが説明できたと思われる。

　仮説6.8　 異種の磁荷──N極プレオン＆S極プレオンが近くにある場合、その間の原始ヒッグス場の個々の“4面体”の変形は、増幅する。
　　　　　　同種の磁荷──N極プレオン＆N極プレオン（orS極プレオン＆S極プレオン）が近くにある場合、原始ヒッグス場の個々の“4面体”の変形は、キャンセルされる。

　そして、さらに、異種の磁荷の間には引力、同種の磁荷の間には斥力が生じることもうまく理解できると思われる。


　もし以上の仮説が正しければ、少なくとも、次の結論を得られる。

　　結論6.2　　電磁気力と重力は、「“原始ヒッグス場圧”の作用の所産」として、統一できる。


　※このことは、アインシュタインが晩年に探究された「電磁気力と重力を両方を幾何で説明する──」 という目標の達成のために役立つと考えられる。

　※磁場も、“電位勾配”や“重位勾配”と同様に、“勾配”を持つと予想される。
　　なぜなら、磁荷からの距離をrとすると──　磁場の面密度は、球の表面積4πr²に、反比例すると考えられるからである。
　　具体的に、仮想光子や“4面体”の変形を考慮した上で、どのように数式で説明できるかは、今後の課題である。

　※以上が正しければ──　 実際には、電磁気力は、いわゆる“光子の交換”によって生じるのではなく、やはり、仮想光子が作る場（原始ヒッグス場の“4面体”の変形の総和）を媒介して生じていることになる。　これは、ファラデーの持っていた考え方──場を媒介にして力が伝えられるという考え方──と合致する。
　それは、先の、「電荷は、ある仮想光子を放出すると同時に、ある仮想光子を再吸収する」という考えにも合致する。
　実際、「光子を放出して、相手に与える」という“キャッチボール”を、無限遠方の電荷に対して行なうのは、至難の業ではないだろうか？
　キャッチボール（湯川型の相互作用）による力の媒介は、狭い範囲でのみ働く力（核力、強い力、弱い力…）限定で行なわれると考えるとすっきりとすると思われる。
　詳しい考察は、今後の課題である。




《中性プレオンの起源》

　一方、プレオン∴の“中性”の起源は、何か？
　3つの素スピノールの中で“転回がない”ことであると思われる。　これだとスピンが1/2であることとも調和する。

　仮説5.4　転回を持たないプレオンが、電荷を持たない“中性プレオン”である。

“素スピノールからの創発モデル” の表記
転回	なし		あり	あり
仮説	電荷0		+1/3の電荷	−1/3の電荷
スピン	1/2		1/2	1/2
呼び方	中性プレオン		プラスプレオン	マイナスプレオン
簡略表記	0∴		＋∴	−∴
素スピノールの構成	右巻き左巻きが混在		右巻きのみor左巻きのみ	右巻きのみor左巻きのみ

※“中性子”の呼び方にならい──　　この電荷を持たないプレオンを“中性プレオン”と呼ぶこととする。
　（一方、正負の電荷を持つプレオンは、それぞれプラスプレオン、マイナスプレオンと呼ぶこととしたことは既に述べた）

※右巻きと左巻きの素スピノールが混在しているために、パウリの排他律に反しないようにするための運動が不要になると考えられる。


※中性プレオンと、その反粒子（──反中性プレオン）の違いはどう説明されるのだろうか？

	中性プレオン		反中性プレオン
“素スピノールからの創発モデル” の表記
簡略表記	0∴		_ 0∴
	（左巻きプレオン）		（右巻きプレオン）

　単純に、素スピノールの角スピンについて、右巻きと左巻きをすべて逆にしたものと考えられる。

　※実質的には、中性プレオンか反中性プレオンかは、相対的なものに過ぎないと言える。
　　しかし、本論文では、便宜上、右巻き素スピノール1つ、左巻き素スピノール2つからなる左巻きプレオンを中性プレオン──
　　左巻き素スピノール1つ、右巻き素スピノール2つからなる右巻きプレオンを反中性プレオンと決めて呼んで考察を進めることとする。


　※考察10で、詳しく見ていくように、上図の反中性子プレオン（右巻きプレオン）は、“中性プレオン（左巻きプレオン）の鏡像のもの”と同一である。
　（上図にある“右巻き反中性プレオン”を、ぐるりと（コインを裏返すように）回転させると、下記のように“左巻き中性プレオンの鏡像”（＝“右巻き中性プレオン”）と全く同一であることがわかる）
　つまり、右巻き中性プレオンと、右巻き反中性プレオンは、全く同一となる。
　（この考察は、“マヨナラ粒子”と関連すると考えられる）

《プレオン∴による、電子やクォークなどのより正確な表記》

	電子	陽電子
“素スピノールからの創発モデル”
スピン	1/2	1/2
簡略表記	−∴ −∴　−∴	＋∴ ＋∴　＋∴
電荷	−1	＋1

	アップクォーク	ダウンクオーク
“素スピノールからの創発モデル”
スピン	1/2	1/2
簡略表記	0∴ ＋∴　＋∴	−∴ _　　_　 0∴　0∴
電荷	＋2/3	−1/3

	電子	陽電子	アップクォーク	ダウンクオーク	電子ニュートリノ	反電子ニュートリノ
“素スピノールからの創発モデル”
スピン	1/2	1/2	1/2	1/2	1/2	1/2
簡略表記	-∴ -∴　-∴	＋∴ ＋∴　＋∴	0∴ ＋∴　＋∴	−∴ _　　_ 0∴　0∴	0∴ 0∴　0∴	_　 0∴ _　　_　 0∴　0∴
電荷	-1	＋1	＋2/3	-1/3	0	0
備考	左巻き	右巻き	左巻き	左巻き	左巻き	右巻き

　弱い相互作用をもたらすウィークボソンの1例、W^-は、おおよそ次のようになると考えられる。

	W-ボソン
“素スピノールからの創発モデル”
スピン	1
簡略表記	_ −∴　　　　0∴　 　 　　　　　　 _　 　_　 　 　　　−∴　−∴　　0∴ 　0∴
電荷	-1

※ W^-ボソンは、電子と反電子ニュートリノが何らかのかたちで結びついてできている。
　これによって、W^-から、電子（∴×3）と、反電子ニュートリノ（∴×3）に、速やかに分解されることをうまく説明できる。
　そして、ここから、W^-の構造が持つ、明らかな時空構造的な非対称性が、左右非対称性を生んでいることが読み取れ──　 弱い力が左巻きの電子、右回りの反ニュートリノにのみ働くこと（左右の対称性が破れていること）と合致していると考えられる。
※W^-の構造の中の電子と反電子ニュートリノを結びつける力は、何か？
　W^-の質量は、約80Gevと、電子や反電子ニュートリノの質量の和よりはるかに大きいので、この結合する部分に大きなエネルギーがつまっていると考えられる。
　π中間子の場合は、「グルーオンの集積したひも」の質量が、（クォーク＆反クォークの質量の和より非常に大きな）π中間子の質量の大きさをもたらしたと考えられることから類推すると、W^-の質量も、「“何か”の集積したひも」の質量によってもたらされたと予想できる。　（→下記の考察）



※なお、弱い相互作用の一例、「“ダウンクォークから、アップクォークへ変化し、 W^-ボソンが飛び出す”過程」は──　 アップクォークヒッグス場（スピン0）の存在を想定することによって、次のようにピッタリと説明できる。　（詳細は。考察10）

　左巻きダウンクォークと、アップクォークヒッグス場の中の右巻き反アップクォークが結びつき、それ（π⁻中間子）が弱い相互作用により、ウィークボソンになると同時に──　　右巻きアップクォークが放出されている。
　この過程により、左巻きダウンクォークが、右巻きアップクォークに変化したように見える。

　なお、π⁻中間子から、弱い相互作用により、ウィークボソンに変化する過程の詳細は、次のようになる。

π−中間子				（弱い相互作用により） ウィークボソンに変化
	＋		→	（＝ ）
左巻きダウンクォーク		右巻きの反アップクォーク		ウィークボソン

　※なお、W^-ボソンは、この後、左巻き電子と右巻き反電子ニュートリノに、速やかに分解する。




《色荷の起源》

　“素スピノールからの創発モデル”によると、“1つのクォークが、3つのプレオン∴から、構成されるのに対し、グルーオンは、2つのプレオン∴から構成されるのであった。

	クォーク	グルーオン
プレオンモデル相当 の簡略表記	○○○ プレオン∴3つ	○○○○○○ プレオン6つ （＝プレオン∴2つ）
素スピノールのネットワーク （“素スピノールモデル”の表記）
簡略表記	∴ ∴ ∴	∴ ∴
スピン	1/2	1

　つまり、クォークの構成要素3つの中の2つ分が、ちょうど1つのグールオン（∴∴）に相当する”ことを意味する。

＝

　※これは、核力を生む“π中間子”と“陽子や中性子”の関係（1つの陽子や中性子の構成要素の中の2つ分（クォーク＆反クォークの2つ）で、1つのπ中間子に相当する）とぴったり相似になっている。

※グルーオン（＝∴×2）が、クォーク（＝∴×3）を結びつける。

※π中間子（クォーク＆反クォークの2つからなる）は、陽子や中性子（それぞれ3つのクォークからなる）を結びつけている。

　　よって、このことからも、1つのグルーオンは、実は、“プレオン∴＆ 反プレオン∴”であると予想できる。

　※なお、π中間子によって生じる陽子や中性子を結びつける力は、“グルーオンを介する強い力”から生じる“二次的な力”（「強い力の1つの見え方」（『図解雑学　素粒子』）、「強い力の作用の間接的な結果」（『クォークとジャガー』）等）だと言われている。



　果たして、色荷の実体とは、なんであろうか？　　“素スピノールからの創発モデル”によって、どのように色荷を表現できるであろうか？

　まず、色荷を、ある“右巻きアップクォーク”を例にして、仮説として、おおよそ次のように定義してみる。

　仮説6.5.1

“右巻きアップクォーク”の色荷（仮説）
色荷	赤	青	緑
“素スピノールからの創発モデル”

　※パウリの排他律に反していない。
　　赤色で図示したプレオン∴は、“電荷の少数派”であり、基準となる。
　　この“電荷の少数派”であるプレオン∴を基準として、他のプレオン∴の“右巻きか左巻きか”の配置の仕方がちょうど3通り考えられるので、これらを、それぞれ図のように赤、青、緑と定義した。

　※なお、次のものは、左巻きアップクォークとなるのでここには含まれない。

※左巻きアップクォークである

　　このように、アップクォークやダウンクォークは、（電子やニュートリノと違い）“少数派の電荷”を持つがゆえに、上記のような“3つの違った構造”として区別できることがわかる。
　　つまり、00−　＋＋0のように、ひとつだけ電荷が異なるがゆえに、3つの“色荷”を、このように定義できるのである。


　仮説6.5.2　アップクォーク、ダウンクォークを構成する、3つの“プレオン∴”の“右巻きか左巻きかの組み合わせ”が、色荷の実体に対応している。



　次に、実際にグルーオンを介して、色が変わる様子を示してみる。
　ここでも、“凝縮するペア”（スピン0）の存在を仮定すると、ピッタリとかみあう。

	色荷が赤のアップクォーク ＆周囲の“凝縮するペア”		色荷が青のアップクォーク		放出されたグルーオン
“素スピノールからの創発モデル”		→		＋

※凝縮のペア（右巻き＆右巻き、スピン0）の中の1つの右巻きのプレオン∴（緑の丸で囲ってある）が、 赤のアップクォークの中の左巻きのプレオン∴（緑の丸で囲ってある）と置き換わると同時に、 グルーオン（左巻き＆右巻き、スピン1）としてが放出されている。　この時、クォークは、赤から青へ色荷を変えている。 　つまり、この図は、「赤色のアップクォークが、グルーオン（スピン1、赤反青）を放出することによって、 　　青色のアップクォークに変化する様子」を示していることになる。

　※このグルーオンは、前に予想された通り、ぴったり“プレオンと反プレオン”のペアで構成されている。
　　このペアは、対生成＆対消滅のペアに相当するので、“仮想粒子”としても、ふさわしいと言えると思われる。
　※なお、上図のようなクォークの中の1つのプレオンが左巻きから右巻きへ変化する過程では、グルーオンができるために、凝縮のペアの1方が180度転回する必要がある。　このことにも、何か意味があるかも知れない。　詳しい検討は、今後の課題である。



　逆に、青色のアップクォークは、グルーオン（赤反青）を受け取ることによって、赤色のアップクォークと周囲の“凝縮するペア”に変化する。

			青色のアップクォーク		赤色のアップクォークと周囲の凝縮体
“素スピノールからの創発モデル”		＋		→

4種類のグルーオン

グルーオン1つ		グルーオン場の基本構造の“4面体”				グルーオン3つ
	＋		→		→
1つのグルーオンが、1つのグルーオン場の基本構造（“4面体”） と相互作用すると──				3つのペアができ──		3つのグルーオンになる （グルーオンが3倍になる）。

※・・が、プレオン（＝∴）を結びつける（仮説）

※グルーオン（＝プレオン∴＋反プレオン∴）が、クォーク（＝∴×3）を結びつける。

※π中間子（＝クォーク＋反クォーク）が、陽子や中性子（クォーク×3）を結びつける。

Δ光子1つ		原始ヒッグス場の“4面体”				Δ光子3つ
	＋		→		→
1つのΔ光子が、1つの原始ヒッグス場の基本構造（“4面体”） と結びつくと──				3つのペアができ──		3つのΔ光子を生じる。

※ピンク色の太い線の部分が“Δ光子が集積したひも”に相当する。

※オレンジ色の太い線が、“グルーオン が集積したひも”に相当する。

1次的な力	２次的な力
グルーオンを介する強い力	π中間子を介する 陽子や中性子を結びつける核力

1次的な力	２次的な力
“Δ光子を介する 原始的な力”	グルーオンを介する強い力 ウィークボソンを介する 弱い力

　これらは互いに相似であるので、共通する部分（グルーオンを介する強い力の部分）を介して、両方をまとめ合わせることができる。
　すると、次のように、π中間子を介する核力は、3次的な力と言えることになる。

　以上の考察をまとめて図示すると次のようになる。

1次的な力

2次的な力

3次的な力

　※これは、フラクタルの一種に相当すると思われる。（→考察9）


　※なお、弱い力（by ウィークボソン）も、強い力（by グルーオン）も、核力（byπ中間子）も、どれも、ごく短い距離でのみ働くという事実は──　 これらを根底で支えているだろう“原始的な力”が、ごく短い距離に限り生じるからであると解釈することもできると思われる。
　このことも、これらのごく短い距離でのみで働く力（湯川型の相互作用による力）は── 　 無限遠方まで作用できる重力や電磁気力とは、根本的に異なることを示唆していると考えられる。