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』
成果4
素スピノル弦理論&素スピノルループ量子重力理論
|
|
2《電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)について》
電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)とは、電磁気力と弱い力(弱い相互作用)を統一したと見なされている理論です。
この電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)は、“ゲージ原理”という抽象的で強力な手段を頼りにして導いた「電磁気力は、光子のキャッチボール」によって生じているという描像を前提にして生まれています。
一方、素スピノル物理学パラダイムによれば、“電磁気力の理論と弱い力の理論”の統一は、非常に無理のあることです。 なぜなら、電磁気力と弱い力は、その性質が、全く違うことを素スピノル物理学パラダイムが明白に示しているからです。
2つを比較してみましょう。
|
電磁気力
|
弱い力(弱い相互作用)
|
関係するボソン
|
仮想光子
(素スピノル2つからできている)
|
ウィークボソン(W−、W+、Z0)
(2つのレプトンやクォーク
(“原始的な力”(byLP光子)によって結びつく
“電子&反電子ニュートリノ”やクォーク)
からできている)
|
力が生じるしくみ
|
「仮想光子による原始ヒッグス場ユニットの変形の総和」
として創発する電磁場を介して力が生じる
|
ウィークボソンの生成&分解によって
核種が変わる
|
到達範囲
|
無限遠方
|
10-18[m]
|
あまりにも、違い過ぎます。その実体像が全く違います。
これらの力が本当の意味で統一できるとは、やはり考えにくいです。
しかし、抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)を駆使することによって、電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)として統一することに成功したと言われています。 観測できる予測をし、実際に確認されたからです。 この“電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)”の成功は、素スピノル物理学パラダイムによって、果たして、どのように説明できるのでしょうか?
電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)に関して、次のような非常に重要な記述があります。
『ワインバーグのモデルの重要なポイントの1つは、このU(1)対称性に関係した唯一のゲージ量子である光子が、電磁気に登場する光子ではないと言うことである。このU(1)ゲージ量子(B0という)と電子とのミニマルな相互作用バーテックスの性質は、すでに確立している量子電気力学理論の性質とは異なるのだ。』
(p.384 『「標準模型」の宇宙』 ブルース・シューム著 森弘之 訳 日経BP社 下線は、筆者によります)
|
この記述から、電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)における統一に関係する“光子”は、ふつうの光子(電磁波を構成する)でも、ふつうの仮想光子(電磁場を創発する)でもないことがわかります。
であれば、電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)に登場する“光子”とは、一体何なのでしょうか?
素スピノル物理学パラダイムによれば、残る“光子”は、LP光子しかありません。
よって、次の仮説を立てました。
4.2.1 電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)に登場する“光子”とは、LP光子のことである。
すなわち、電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)が統一している力は、実は、弱い力(byウィークボソン)と、“原始的な力”(by LP光子)である。
正しければ、確かに、両方の力はともに、湯川型の相互作用(byウィークボソン、byLP光子)であるので、より統一的に理解しやすいことがわかります。
※原始的な力(byLP光子)は、電子やニュートリノ、クォーク、グルーオン、そして、ウィークボソンを作る力です。
|
|
※弱い力(byウィークボソン)とは、ダウンクォークをアップクォークに変えたり、電子をニュートリノに変えたりする力です。
それは、「LP光子によるウィークボソンを作る作用」だけが、弱い相互作用の実体ではないことを意味します。
そのことは、「グルーオンによる中間子を作る作用」だけが、核子(陽子や中性子)を結びつける作用の実体ではないのと似ています。
|
|
正しければ、さらには、電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)が行っている統一とは、(「“グルーオンを介して生じる強い力”と、“中間子を介して生じる核力”が、本質的に同じものだ」と見なしているのと同じように)「“LP光子を介する原始的な力”と、“ウィークボソンを介する弱い力”が、本質的に同じものである」と見なしているのと同じレベルの統一にすぎないことになります。
グルーオンを介する強い力
|
=
|
中間子を介する核力
|
|
LP光子を介する原始的な力
|
=
|
ウィークボソンを介する弱い力
|
=
|
= |
=
|
これらの“LP光子による作用”と“ウィークボソンによる作用”の両者だからこそ、高エネルギー状態に相当する「プランクスケールの短距離の世界」で見れば、両者の力の大きさも、実質的に同じになると考えられます。
なぜなら、ともに、本質的には、LP光子の作用によって生じている力であると見なせるからです。
そして、量子電磁力学(QED)においては、「“光子のキャッチボール”が電磁気力の生じる原因であると見なされている」ということが追い風となって──
電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)は、「電磁気力と弱い力の、理論上の統一を達成した」と見なされる結果となったのだと考えられます。
さらには、電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)が予言した、W−、W+、Z0、も実在したことも追い風となりました。
※W−、W+、Z0の実体としては、すでに示したように、次のようなものが考えられます。
ウィークボソンW−、W+、Z0を整理して、図示すると次のようになります。
W-ボソン
|
W+ボソン
|
|
|
電荷−1、 スピン1/2
|
電荷+1、 スピン1/2
|
右巻き反電子ニュートリノ+左巻き電子
|
左巻き電子ニュートリノ+右巻き陽電子
|
Z0ボソン
|
Z0ボソン
|
|
|
電荷0、 スピン1/2
|
電荷0、 スピン1/2
|
左巻き電子+右巻き陽電子
|
左巻き電子ニュートリノ+右巻き反電子ニュートリノ
|
Z0ボソン
|
Z0ボソン
|
|
|
電荷0、 スピン1/2
|
電荷0、 スピン1/2
|
左巻き反ダウンクォーク+右巻きダウンクォーク
|
左巻き反アップクォーク+右巻きアップクォーク
|
さらには、電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)が予言した、弱アイソスピンに対応する現象も実在したことも追い風にりました。
※素スピノル物理学パラダイムによる弱アイソスピンの幾何的モデルは、すでに示したように、次のようなものです。
◎弱い力(弱い相互作用)が“ダウンクォークを、アップクォークへ変える過程も、同様でした。
※右巻きダウンクォークdが、“アップクォークヒッグス場”との相互作用によって、
単振動的に(サインカーブ(正弦波)的に)、右巻きアップクォークuに変化します。 |
◎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、次のように示せます。
※左巻き電子が、“ニュートリノヒッグス場”との相互作用によって、
単振動的に(サインカーブ(正弦波)的に)、左巻き電子ニュートリノに変化します。 |
◎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、次のように示せます。
※右巻き反電子ニュートリノが、“電子ヒッグス場”との相互作用によって、
単振動的に(サインカーブ(正弦波)的に)、右巻き陽電子に変化します。 |
つまり、電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)が生んだ、予言上の見事な成果は、そのまま保持され続けることを素スピノル物理学パラダイムは示しています。
電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)は、(量子色力学(QCD)と同様に)抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)を駆使して作り上げた理論上の予言が見事に自然(nature)と合致した例として讃えられ続けるべき成功をおさめました。
しかし──
その成功の背景には、「仮想光子を介するふつうの電磁気力」と「LP光子を介する“原始的な力”」の混同があります。
すなわち、その成功の裏に、具体的な“幾何的モデル”の探究をあきらめ(切り捨て)、「観測結果と抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)」だけに頼ってきたことによる弊害(“混乱”、“弊害”、“迷走”…)があるのです。
つまり、理論的の予言上の成功があったとしても、次の結論はゆらぎません。
結論4-2.1 電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)による統一は、“別な問題”にすり替わってしまった上で、理論上、形式的に成しとげられたように見える統一に過ぎない。
素スピノル物理学パラダイムは、LP光子を介する“原始的な力”と、ふつうの“電磁気力”は、ぞれぞれ別物であることをはっきり示しています。
そして、電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)が、苦労して成し遂げた統一は、実は、実質的には、「グルーオンによる強い力の作用と、中間子による強い力の作用」を理論上統一したことと、同じレベルのものにすぎないことを示しています。
(さらには、グルーオンを介した強い力も、結局は、LP光子を介した“原始的な力”の所産であるとして、単純に説明がつきます。
そのことによって、つまりは、“原始的な力”と、ウィークボソンによる弱い力、グルーオンによる強い力と、中間子による強い力が、シンプルに統合できることになるのでした。すなわち、ここにあるのは、「1次的な力〜3次的な力の統合」ということになるのでした。 1《素スピノル物理学パラダイムによる力の統合&分類》)
電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)は、実は、弱い力についての理論や量子電磁力学(QED)が活用している数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)が抽象的なものだったからこそ、誕生しえた“統一理論”に過ぎないのです。
そもそも「抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)の力」に頼ってきたのは、なぜだったでしょうか? それは、プランクスケールの自然(nature)の描像が全く不明であり、「幾何的モデル」がなかったからです。 (それは、ボーア-ハイゼンベルクの封印によって、“プランクスケールの自然(nature)について明確に視覚化できること”が誤りとさえ判断されたからでもあります。すなわち、プランクスケールの自然(nature)についての具体的な幾何的モデル探究することを禁止されたからです)
つまり、プランクスケールの自然(nature)についての具体的な「幾何的モデル」の探求を禁止されたからこそ、やむを得ず、「抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)の力」に頼ってきたのです。
すなわち、不完全な量子物理学に頼らざるをえなかったからこそ、やむを得ず、「抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)の力」に頼ってきたのです。
「抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)」は、それが抽象的で厳密な計算を重視する分、具体的な数学(具体的な幾何&フラクタル、具体的な数式…)を駆使して「幾何的モデル」を探求するより、(ある意味)間違えるリスクが小さいと言えるでしょう。 しかし、具体的な幾何的モデルの探究をあきらめ(切り捨て)、抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)だけに頼り続けることには、自然(nature)そのものから、遠ざかってしまうという根本的なリスクがあることを、素スピノル物理学パラダイムは示しています。
すなわち、「(電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)によって)電磁気力と弱い力が統一できた」「電磁気力は、光子のキャッチボールで生じる」「重力も重力子のキャッチボールで生じる」「発散が生じるので、繰り込みが必要」… という“素粒子物理学の標準模型”&“場の量子論”における説明は、いずれも、観測結果と「抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)の力」だけに頼り過ぎたがために生じた“自然(nature)”から解離している説明に過ぎないらしいことを、素スピノル物理学パラダイムが示しているのです。
観測結果と「抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)」の合致の探究のみならず、(自然(nature)と調和している世界観(3ステップス原理)を持って)具体的な数学(具体的な幾何&フラクタル、具体的な数式…)を活用しながら幾何的モデルを探究も行うことによって、自然(nature)と理論を調和させ続けられるのです。
電弱統一理論(ワインバーグ・サラム理論)も、量子電磁気学(QED)や量子色力学(QCD)も、観測結果と計算数値を、ぴたりと一致させるという意味では、確かに、大きな成功をおさめました。
しかし、“観測結果と計算値をぴったり一致させる”ことは、本来は、決して、真実探求における、十分条件ではないのです。
(それは、もし十分だと見なせば、“後件肯定の誤り”になってしまうとう基礎的な理由からです。
“後件肯定の誤り”とは、AならばB(A→B)というとき、Bが真なら、Aも真であると判断してしまう誤りのことです。
例えば、魚であるなら泳げる(魚である→泳げる)が真であっても、泳げるなら魚であるとは限りません。(カメ、ペンギン、人…))
すなわち、確かに“観測結果と計算数値をぴったり一致させる”ことは必要ですが、それだけで満足しているだけでは、自然(nature)と乖離してしまいうるのです。
過去に、天動説(周天円、離心円…)による計算数値の方が、(当時の)天動説による計算数値よりも観測結果とより合致していた事実を忘れてはなりません。
「観測結果と計算数値をぴったり一致させる」という予測に関する成功だけによって、“真実を探求する目”が曇り、「このスタイルこそが、物理学の唯一の王道なのだ」と思い込んではなりません。
「観測結果と“抽象的な数学”だけに頼ることには、自然(nature)から遠ざかり、問題がすり替わってしまう」というリスクがあることを忘れてはなりません。
そもそも、プランクスケールの自然(nature)の描像が全く不明だったからこそ、「幾何的モデル」の探求を早々とあきらめた上で、やむを得なく「抽象的な数学(抽象的な数式、ゲージ原理、群論…)の力」に頼ってきたのだという事実も忘れてはなりません。
そもそも、ファインマンをして「本当に理解できている人はいない」と言わしめた“不完全な量子物理学”を前提にして、現代物理学の多くが成立しているという事実も忘れてなりません。
つまり、どのような科学スタイルをとろうとも、自然(nature)そのものとの調和の探究を忘れてはならないのです。
|