研究論文
『プランクスケールの自然についての幾何的モデルの探究が生む驚異的な成果』
22《階層性問題について》
従来の物理学パラダイムにおいて、“階層性問題”というものがあります。
これは、プランクエネルギー(約1019GeV) と、ウィークボゾンや陽子などが持つ静止質量エネルギー (それぞれ約80GeV 、約1GeV)の差があまりにも大きすぎるという問題です。
この“階層性問題”を、素スピノル物理学パラダイムは解消します。
まず、各種の“質量エネルギーの大きさ”とその起源について整理します。
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電子ニュートリノ
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電子
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クォーク
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陽子、中性子
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W−ボソン
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プランク質量MP
(≒2×10-8[kg])
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静止質量エネルギーを
[eV]の単位で表記
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<約2.5eV
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約0.5MeV
(=0.0005GeV)
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約3MeV
(アップクォーク)
約6MeV
(ダウンクォーク)
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約1GeV
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約80GeV
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プランクエネルギーEP
=1.2209×1019[GeV]
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「重力子&
縮みきり“4角形”」
の放出頻度[回/s]
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<約1.2×1016
[回/s]
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約2.4×1021
[回/s]
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(アップクォーク)
約1.4×1022
[回/s]
(ダウンクォーク)
約2.8×1022
[回/s]
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約4.78×1024
[回/s]
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約3.8×1026
[回/s]
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“c/2LP”×2π
=約5.83×1043
[回/s]
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静止質量エネルギー
の起源
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プレオン∴の外部運動エネルギー
(この軌道運動は、「電子のスピン」も担っています)
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クォークの
静止質量エネルギー
&外部運動エネルギー
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電子と電子ニュートリノ
の静止質量エネルギー
&外部運動エネルギー
(ほとんどが
外部運動エネルギー)
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「“c/2Lp”[回/s]頻度で重力子の
放出源として働き続ける能力」
≒「原始ヒッグス場ユニット
(PHU)の“4面体”1つを
完全に「縮みきり“4角形”」
まで変形させるのに必要なエネルギー
に等しい質量エネルギーを担う質量
すなわち、重力子質量MG[kg]を、
2π倍したもの」
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素スピノル物理学パラダイムによれば、プランクエネルギーEP(=約1019GeV)とは、原始ヒッグス場ユニット(PHU)の“4面体”の1つが「縮みきり“4角形”」になるときに蓄えるエネルギー(=重力子エネルギーEG)を2π倍したものでもあります。
一方、プランクエネルギーEP(=約1019GeV)は、プランク質量MP(≒2×10-8[kg])の“質量エネルギー”に相当するエネルギーでした。
このプランク質量MP(≒2×10-8[kg])とは、『“c/2LP”[回/s]の頻度での「重力子&「縮みきり“4角形”」」の放出源として働き続ける能力に相当する“重力子質量MG”』を2π倍したものです。
質量とは、『「重力子&「縮みきり“4角形”」」の放出源として働き続ける能力』のことに他ならないので、ウィークボゾン(約80GeV)や陽子(約1GeV)、 ニュートリノ(約2.5eV)、電子(約0.5MeV)、クォーク(約3MeV、6MeV)、 プランク質量MP(≒2×10-8[kg]、約1019GeVに相当)は、それぞれの静止質量エネルギー(=内部運動エネルギー)に見合った頻度で、重力子を放出し続けます。
以上から、次のことがわかります。
それは、「電子ニュートリノ、電子、クォーク、陽子、中性子、W−ボソン」の“質量エネルギー”と、“プランクエネルギー”は、単位が共通でも、その意味する内容が異なっているということです。すなわち、前者は、「特定の粒子が持つ重力子の放出源として働き続ける能力」を意味するに対し、後者は、「不特定多数の粒子が持つ重力子の放出源として働き続ける能力の総和」を意味しうる点で、大きく異なっているのです。
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電子ニュートリノ
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電子
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クォーク
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陽子、中性子
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W−ボソン
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プランク質量MP[kg]
(≒2×10-8[kg])
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静止質量エネルギーを
[eV]の単位で表記
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<約2.5eV
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約0.5MeV
(=0.0005GeV)
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約3MeV
(アップクォーク)
約6MeV
(ダウンクォーク)
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約1GeV
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約80GeV
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プランクエネルギーEP
=1.2209×1019[GeV]
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「重力子&
縮みきり“4角形”」
の放出頻度[回/s]
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<約1.2×1016
[回/s]
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約2.4×1021
[回/s]
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(アップクォーク)
約1.4×1022
[回/s]
(ダウンクォーク)
約2.8×1022
[回/s]
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約4.78×1024
[回/s]
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約3.8×1026
[回/s]
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“c/2LP”×2π
=約5.83×1043
[回/s]
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意味
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「特定の1つの粒子が持つ重力子の放出源として働き続ける能力」
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「不特定の多数の粒子が持つ重力子の放出源として働き続ける能力の総和」
(or 「プランク質量MP[kg](≒2×10-8[kg])の仮想質点」が持つ重力子の放出源として働き続ける能力)
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「 プランク質量MP[kg]」は、例えば、陽子だけがおよそ1019個集合してできた物体にも相当しえますし、電子がおよそ1022個集合してできたものに相当しえます。
(いずれも、「1秒間に(c/2LP)×2π[回]」の頻度で「重力子&「縮みきり“4角形”」」を放出することに変わりありません)
だからこそ、「プランク質量MP[kg]」が「1.2209×1019[GeV]」ものエネルギーを持つのに対して、最大の「1つの W−ボソン」が持つエネルギーであっても、せいぜい「80GeV」に過ぎず、とても、かなわないのです。
以上の説明の中に、階層性問題の答えがあります。
すなわち、まさに、「何が 「ウィークボソンの質量エネルギー80GeV〜90GeV」や「陽子&中性子の質量エネルギー1GeV」と、「プランクエネルギーEP[J]=1.2209×1019[GeV]」の違いを生むのか?」という問題に対する答えが、以上の説明にあるのです。
その違いを生んでいる理由は、次のようにまとめられます。
質量エネルギー”の意味(内容)が違いうるからです。
すなわち、「ウィークボソンの質量エネルギー80GeV〜90GeV」や「陽子&中性子の質量エネルギー1GeV」が、 「特定の1つの粒子が持つ重力子の放出源として働き続ける能力」に相当するのに対して、「プランクエネルギーEP=1.2209×1019[GeV]」は、“ 「不特定の多数の粒子が持つ重力子の放出源として働き続ける能力の総和」に相当しうるからです。
(例えば、「ウィークボソンの質量エネルギー80Gev〜90GeV」や「陽子&中性子の質量エネルギー1GeV」は、「1つの W−ボソン」が持つ質量エネルギーや「1つの陽子or 1つの中性子」が持つ質量エネルギーです。それに対し、「プランクエネルギーEP[J](1.2209×1019[GeV]」は、「不特定多数の粒子の質量の総和」たりうるプランク質量MP[kg](≒2×10-8[kg]が持つ質量エネルギーMPc2[J]に相当するもので、それは、例えば、「陽子だけがおよそ1019個集合してできた物体」や「電子がおよそ1022個集合してできたもの」に相当します)
なお、「プランクエネルギーEP[J]=1.2209×1019[GeV]」、すなわち、 「プランク質量MP[kg](≒2×10-8[kg]の質量)を持つ1つの仮想質点」が持つ質量エネルギーMPc2[J](重力子の放出源として働き続ける能力)には、重力子エネルギーEG[J](=MGc2[J]、“c/2LP”[回/s]の頻度で重力子を放出できる質量エネルギー)をちょうど2π倍したものという意味があります。
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つまり、階層性問題は、「数字や、抽象的な数式」を重視するだけではなく、それらの意味の探究、すなわち、「幾何的モデル」の探求も重視することによって解決できるのです。
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