陽子崩壊について

　陽子崩壊は、大統一理論が予測したものです。
　例えば、大統一理論の1つ、SU（5）の理論は、陽子が、長い時間をかけて、「ニュートリノとπ^＋中間子」または「陽電子とπ⁰中間子」に崩壊すると予測しました。

　しかし、「SU（5）の理論によって予測された陽子崩壊」は、観測されませんでした。

　この「SU（5）の理論によって予測された陽子崩壊」を素スピノル物理学パラダイムが否定できるでしょうか？

　予測された反応の1つ、陽子が、長い時間をかけて、「ニュートリノとπ^＋中間子」に分解する様子を、“プレオン∴反応式”で書いてみると次のようになります。

陽子		π＋中間子				電子ニュートリノνe
	→		＋		＋
アップクォークu×2＆ダウンクォークd×1		アップクォークu		反ダウンクォークd		電子ニュートリノνe

　左右でプレオン∴の構成が全くかみ合っていません。したがって、このように陽子が「ニュートリノとπ中間子」に崩壊することは、極めて起こりにくいと予測できます。

　このことは、自然界で、ある反応が実際に起こるためには、「プレオン∴反応式でぴったりと図示できる」という条件を満たす必要があることを意味してます。

※自然界で、ある反応が実際に起こるための必要条件は、次の3つに整理できそうです。

　予測された反応のもう1つのもの──　陽子が、長い時間をかけて、「陽電子とπ⁰中間子」に分解する様子を、“プレオン∴反応式”で書いてみると次のようになります。

陽子uud		π0中間子				陽電子e＋
	→		＋		＋
アップクォークu×2＆ダウンクォークd×1		ダウンクォークd		反ダウンクォークd

　今度は、左右のプレオン∴の構成が、うまくかみ合っています。
　したがって、このように陽子（uud）が「陽電子とπ⁰中間子（du）」に崩壊することは、「1.プレオン∴反応式でぴったりと図示できる」を満たさないことによって否定することはできません。

　しかし、エネルギーはどうでしょうか？
　陽子の質量エネルギーは938MeV、π⁰中間子（du）の質量エネルギーは135MeV、陽電子の質量エネルギーは0.5MeVです。
　したがって、これも、一見、「2. エネルギー的に整合性がとれている」という条件を満たしていて否定できないように見えます。

　しかし、（質量がエネルギーを持つように）磁極もエネルギーを持っているのでした。（→成果1）
　すなわち、たった1つの電子は、質量エネルギー（約8.19×10^-14［J］）、電荷エネルギー（約5.25×10⁸［J］）の他に、さらに、およそ、1.35×10¹⁹［J］〜8.698×10²⁹［J］もの磁極エネルギーを持つのでした。（→成果1）

　電子と陽子の磁気モーメントは、それぞれ次のようになっています。
　　　電子−928.47×10⁻²⁶［J/T］　　　陽子1.410×10⁻²⁶［J/T］　　（参考　ウィキペディア『磁気モーメント』）

　よって、これらの大きさに比例した“磁極エネルギー”を陽電子や陽子は持っているはずです。すなわち、陽電子の磁極エネルギーは、陽子の磁極エネルギーより、およそ1000倍近く大きいはずです。
　したがって、「2. エネルギー的に整合性がとれている」が満たされなくなります。
　つまり、陽子（uud）が「陽電子とπ⁰中間子（du）」という崩壊が自然界で起きることを、「2. エネルギー的に整合性がとれている」を満たさないことによって否定できるのです。　（詳細な検討は、今後の課題です）

※なお、「3.既知の4つの力で説明できる」を満たさないことによっても否定できます。



　超対称大統一理論では、陽子が、K^＋中間子と反電子ニュートリノν_eに変化するような陽子崩壊を考えています。
　（参考　『素粒子物理学』　p.227　坂井典祐　培風館）
　この『超対称大統一理論での陽子崩壊』は、もともと、『バリオン数保存を破るヒッグス粒子の超対称性パートナー』や『uクォーク、cクォーク、ヒッグス粒子の超対称性パートナー』も、関わる複雑なものとして考えられたものです。

　それでは、『超対称性パートナー』の有無に関係なく、下記のような、プレオン∴反応式で示される「陽子が、K^＋中間子と反電子ニュートリノν_eに変化する陽子崩壊」を、素スピノル物理学パラダイムは否定できるでしょうか？

陽子uud		K＋中間子（us＝uddd）				反電子ニュートリノνe
	→		＋		＋
アップクォークu×2＆ダウンクォークd×1		アップクォークu		反ストレンジクォークs

　よく見ると、もしこの変化が起こるのなら、1つのアップクォークuが、ddに変化すると同時に、反電子ニュートリノを放出すればよいことがわかります。

アップクォークu		反ダウンクォークd×2（dd）		反電子ニュートリノνe
	→		＋

　この変化は、対生成した「反電子ニュートリノν_eと電子ニュートリノν_e」が動員されることによって成り立っていると考えられるますので、必要条件『1.プレオン∴反応式でぴったりと図示できる』に反しているとは言えません。
　その変化は、両辺に、「電子ニュートリノν_e」を加えることによって、次のようなものであると見ることもできます。

アップクォークu		電子ニュートリノνe		反ダウンクォークd×2（dd）
	＋		→

　果たして、このような反応は起こりえないと、素スピノル物理学パラダイムは否定できるでしょうか？
　この部分だけを見ると、アップクォークuの質量エネルギーは、ダウンクォークd×2の質量エネルギーより小さいので、「2. エネルギー的に整合性がとれている」に反しているので否定できると言えそうですが、全体を見ると、陽子の質量エネルギーが983MeVで、K^＋中間子の質量エネルギーが494MeVですので、「2. エネルギー的に整合性がとれている」を満たさないので起こりえない、とは否定できないようです。

　もしかしたら、それぞれの磁気モーメントの値を調べることで否定できる可能性が残されているかもしれませんが、いずれにしても、「アップクォークuと電子ニュートリノから反ダウンクォークd2つが生じるような過程」は、実際には、起こらないと考えられます。
　なぜなら、実際に陽子崩壊が観測されていないのみならず、（既存の核種を変えるような）ウィークボソンを放出するような弱い力（弱い相互作用）が全く関わっていないからです。
　すなわち、「3.既知の4つの力で説明できる」を満たさない過程だからです。

　つまり、素スピノル物理学パラダイムでは、「既知の4つの力で説明できる」を満たさないので、上のような過程、すなわち、「アップクォークu1つと、電子ニュートリノν_e1つ」から、「反ダウンクォークd2つ」が生じる過程、すなわち、「陽子が、K^＋中間子と反電子ニュートリノν_eに変化する陽子崩壊」はありえないと説明できます。


※ただし、この説明は、L_P光子を介する“原始的な力”の作用には、「プレオン∴を閉じ込める、弱い力（弱い相互作用）」の2つしかないという前提の上での説明に過ぎないという見方もありえます。
　すなわち、“上のような過程”を達成するような、L_P光子を介する“原始的な力”による未知の作用が存在する可能性を否定する必要性は残されています。
　したがって、厳密には、この“原始的な力”による未知の作用が否定されてはじめて、（『超対称性パートナー』に有無に関係なく）上のような過程を経る陽子崩壊を否定できることになります。詳細な検討は、今後の課題です。

※たとえ厳密な計算式を介在させなくても、少なくとも、以上のような形で、ある程度、定性的な説明をすることが可能です。
　それは、仮に厳密な数値計算を欠いたとしても、“化学反応式”を通じて、さまざまな化学反応について、ある程度、定性的な説明ができることと似ています。
　しかし、当然、それらの説明の厳密さを、より高めていくことは、必要不可欠な課題です。

※なお、大統一理論や陽子崩壊に頼らなくても、“スファロレン過程（スファロレン効果）”や素スピノル物理学パラダイムによって、物質の優位性を説明できるのでした。
　（成果2　19《物質の起源──10億対“10億＋1”の割合での反物質に対する物質の優位性》）



　いずれにせよ、陽子を崩壊させる手段が、確実に1つあります。
　それは、重力による崩壊です。
　例えば、新しいブラックールの中心部といった、特殊な条件では、陽子は確実に崩壊するでしょう。（→成果5　素スピノル宇宙論）
　　（少なくとも、クォーク＆グルーオンに分解する、クォーク＆グルーオングルーオンプラズマの状態以上に崩壊するのは確実でしょう）
　しかし、それは、陽子が、陽電子e^＋やπ^＋中間子など何か他の粒子に変換して、という形での陽子崩壊ではありません。


　素スピノル物理学パラダイムは、今のところ、次の予測をしています。

　予測4-3.1　現在の宇宙環境では、“陽電子e^＋や中間子等の他の粒子に変換される”ことによって、陽子が崩壊することはない。


　この予測は、大統一理論に見直しを迫っています。