以下では、弱い相互作用の要の1つでもある、W−ボソンにしぼって、説明を進めます。
W−ボソン
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(= )
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電荷−1、 スピン1/2
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左巻き電子+右巻き反電子ニュートリノ
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W−ボソンは、やはり、電子と反電子ニュートリノで構成されていると考えられます。
これによって、W−ボソンが速やかに分解されて、電子(∴×3)と、反電子ニュートリノ(∴×3)を生じることをうまく説明できます。
さらには、この幾何的モデルから、W−の構造が持つ、明らかな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、右巻きの反ニュートリノ」のみに働くこと(左右の対称性を破っていること)も、うまく説明できます。
それでは、W−が電子と反電子ニュートリノが分解される直前まで両者を結びつけている力とは、いったい何でしょうか?
すでに述べたように、それは、やはり、“LP光子の集積したひも”を介する“原始的な力”に他ならないと考えられます。
これによってはじめて、W−ボソンの質量が、80GeVという大きな質量(「電子1つ(<0.5MeV)と反電子ニュートリノ1つ(<2.5eV)の静止質量の和」よりはるかに大きな質量)を持つことを説明できます。
ただし、“LP光子の集積したひも”自体が質量を担うわけではなく、「電子1つ」と「反電子ニュートリノ1つ」が持つ外部運動エネルギーが、はるかに大きな、80GeVという質量の大部分を担っていると考えられます。
そのことは、“LP光子の集積したひも”を切断する際には、「電子1つ」と「反電子ニュートリノ1つ」が、少なくとも、80GeVほどの外部運動エネルギーを持っている必要があることを意味しています。
※この説明は、「グルーオンの集積したひも」自体は質量を担わず、両端のクォークの外部運動エネルギーが、『“裸のクォークの質量(例えば、アップクォーク〜4.2MeV、ダウンクォーク〜7.5MeV)”の和より大きな“陽子や中性子、π中間子の質量(すなわち、「有効質量」(例えば、アップクォーク〜350MeV、ダウンクォーク〜350MeV))”』の大部分を担うという説明(9《強い力の漸近自由》)とも調和しています。
例えば、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ユニット(スピン0、右巻きアップクォーク×2+左巻き反アップクォーク×2)”(16《ヒッグス場と各種の場》)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ます。
※「(外部からやってきた)右巻きダウンクォークと、(アップクォークヒッグス場ユニットの中の)左巻き反アップクォーク」から、直接、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ます。
この過程により、(外部からやってきた)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ます。
※残りの、右巻きアップクォークと左巻き反アップクォークは、対消滅したままになります。
※生成したW−ボソンは、速やかに電子と反電子ニュートリノに分解します。
この分解を含む過程は、β崩壊に相当します。(11《β崩壊とマヨナラ粒子》)
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このような「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」過程で起きていることを説明する幾何的モデルは、“弱アイソスピン”という抽象概念、および抽象的な数学(抽象的な数式、抽象的な幾何…)で説明されていたことの具体的な解釈(意味)に相当すると考えられます。
よって、この「右巻きダウンクォークが、アップクォークヒッグス場ユニットと相互作用することによって、右巻きアップクォークに変化するように見える過程」は、単振動的(サインカーブ(正弦波)的)に進むと予想されます。
(詳細な検討は、今後の課題です)
なお、「右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)左巻き反アップクォークから」から、弱い力(弱い相互作用)により、 W−ボソンが生成する”過程の詳細は、次のようになります。
「右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)左巻き反アップクォークから」
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弱い相互作用により)
W−ボソンに変化
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+
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→ |
(= )
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右巻きダウンクォーク
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左巻きの反アップクォーク
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W−ボソン
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※ 右巻きダウンクォークと 左巻きの反アップクォークの組成の合計が、ウィークボソンの組成の合計にぴったり等しくなっています。 |
※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へと速やかに分解します。
※なお、次のようにいったん中間子として放出してから、ウィークボゾンに変わっていくということは考えにくいです。
なぜなら、これだと、(「グルーオンの集積したひも」を介する)“強い力の結合エネルギー”も関わってしまうことになり、『中性子nとミューオンμの崩壊の結合定数が同じだと言う事実(〜)に抵触する』(『クォーク 第2版』 p.234 南部陽一郎 講談社ブルーバックス)より、一部抜粋)からです。
(なお、中性子nが崩壊して、中性子の中のダウンクォークが、アップクォークに変化し、中性子nが陽子pに変わる過程も、ミューオンμが崩壊する過程も、弱い力(弱い相互作用)を介して起こります)
弱い力(弱い相互作用)は、電子を電子ニュートリノに変えたり、電子ニュートリノを電子に変えたりもできます。
例えば、弱い力(弱い相互作用)が、電子e-を電子ニュートリノνe- に変える過程は、“ニュートリノヒッグス場ユニット(スピン0、左巻き電子ニュートリノ×2+右巻き反電子ニュートリノ×2)”(16《ヒッグス場と各種の場》)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ます。
※「(外部からやってきた)左巻き電子と、(ニュートリノヒッグス場ユニットの中の)右巻き反電子ニュートリノ」から、直接、弱い相互作用により、ウィークボソンになると同時に、左巻き電子ニュートリノが放出されています。
この過程により、(外部からやってきた)左巻き電子が、左巻き電子ニュートリノに変化したように見えます。
※残りの、左巻き電子ニュートリノと右巻き反電子ニュートリノは、対消滅したままになります。
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このように「左巻き電子が、左巻き電子ニュートリに変化したように見える」過程で起きていることを説明する幾何的モデルも、“弱アイソスピン”という抽象概念、および抽象的な数学(抽象的な数式、抽象的な幾何…)で説明されていたことの具体的な解釈(意味)に相当すると考えられます。
なお、この「左巻き電子が、ニュートリノヒッグス場ユニットと相互作用することによって、左巻き電子ニュートリに変化するように見える過程」は、単振動的(サインカーブ(正弦波)的)に進むと予想されます。(詳細な検討は、今後の課題です)
一方、弱い力(弱い相互作用)が反電子ニュートリノνe- を陽電子e+に変える過程は、 “電子ヒッグス場ユニット(スピン0、左巻き電子×2+右巻き陽電子×2)”(16《ヒッグス場と各種の場》)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ます。
※「(外部からやってきた)右巻き反電子ニュートリノと、(電子ヒッグス場ユニットの中の)左巻き電子」から、直接、弱い相互作用により、ウィークボソンが生まれると同時に、右巻き陽電子が放出されています。
この過程により、(外部からやってきた)右巻き反電子ニュートリノが、右巻き陽電子に変化したように見えます。
※残りの、左巻き電子と右巻き陽電子は、対消滅したままになります。 |
このように「右巻き反電子ニュートリノが、右巻き陽電子に変化したように見える」過程で起きていることを説明する幾何的モデルも、 “弱アイソスピン”という抽象概念、および抽象的な数学(抽象的な数式、抽象的な幾何…)で説明されていたことの具体的な解釈(意味)に相当すると考えられます。
よって、この「右巻き反電子ニュートリノが、電子ヒッグス場ユニットと相互作用することによって、右巻き陽電子に変化するように見える過程」は、単振動的に(サインカーブ(正弦波)的に)進むと予想されます。(詳細な検討は、今後の課題です)
つまり、弱い力(弱い相互作用)が素粒子の種類を変える過程は、どれも、適切なヒッグス場ユニットを想定する幾何的モデルによって、ぴったり説明できるのです。
これらの幾何的モデルは、すべて、“弱アイソスピン”と呼ばれた抽象的な概念、および抽象的な数学(抽象的な数式、抽象的な幾何…)で説明されてきたことについて、具体的な解釈(意味)に相当すると考えられます。
このように、抽象的な概念、抽象的な数学(抽象的な数式、抽象的な幾何…)でしかとりあつかうことができなかった内容を、具体的な幾何的モデルで示すことには大きな意味があります。
なぜなら、それが、プランクスケールの自然(nature)そのものの探求を支えるからです。
ここに、素スピノル物理学パラダイムの存在意義の1つがあるのです。
※なお、ふつうの“アイソスピン”(陽子←→中性子)についても、同様に、説明できると思われます。詳細な検討は、今後の課題です。