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質量の起源へ。クオーク凝縮を実験で確認。 65

ストーリー by Oliver
体重の正体 部門より

Anonymous Coward曰く、読売の記事より。東京大学の早野龍五教授をはじめとする研究チームは、クオーク凝縮を実験で確認し、Physical Review Lettersで発表した。
陽子や中性子は3個のクオークから出来ているが、クオーク3個の質量を足しても、陽子や中性子の質量の2%にしかならない。これを説明するために、クオーク凝縮がおきているとの理論が1985年に発表されていた。
研究チームは、ドイツ重イオン研究所の加速器を使い、Snの原子核内にπ中間子(クオーク対)を入れ、その結合エネルギーを求めた。その結果、真空中に比べて3割ほど減少しており、理論値と一致した。
標準理論では、もともと素粒子には質量はなく、ヒッグス粒子によって質量が生まれたと考えられている。今回、確認されたクオーク凝縮はヒッグス粒子によって生まれた質量が、さらに増えるメカニズムを明らかにしたもの。なぜ質量が生まれたのかという物理学の基本問題を解明する上で、注目である。"

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質量の起源へ。クオーク凝縮を実験で確認。 More

  • 単純かつ基本的な質問ですいませんが。 (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2004年03月07日 17時47分 (#509277)
    こういった分野で一線級の研究者になるにはどれくらいの年月が
    かかるものなのでしょうか？ この分野は素人なのでまったく
    もってチンプンカンプンなので、想像すらつきません。
    どなたか教えてください！
  • それが解明できると、人工的に質量を増減できる->重力を制御できる->空を飛べる！ようになるのかなぁ．．．．。

  • うーん・・難しい (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2004年03月07日 19時02分 (#509319)
    陽子は3個のクオークからできているが、
    陽子にはたくさんのクオークが凝縮してくっついているから、陽子の重さはクオーク3個分よりずっと重い、ってことですよねぇ。

    じゃあ、陽子は実質たくさんのクオークからできているってことにはならないの？

    • Re:うーん・・難しい (スコア:1, 参考になる)

      by Anonymous Coward on 2004年03月07日 20時05分 (#509350)
      陽子は3個のクォークとX組のクォーク・反クォーク対やY個のグルオンから出来てます。
      このクォーク・反クォーク対やグルオンは量子論的に生成・消滅を繰り返しているので、
      XやYの具体的な値は統計的にしか求めることが出来ません。

      今回の場合は「XやYの統計量が真空中と原子核中で変化する」という実験なのだと思います。
      • 最終的に、高密度高エネルギー状態の原子核内部で
        自発的対称性の破れが解消される、すなわち
        カイラル対称性が(部分)回復する、
        よって質量が変化する、
        というのがミソなのではないでしょうか。
    • クォーク３個分の質量に加えて、
      [(+1)+(-1)=0]の状態の「ゼロ」がたくさんあるということでしょうか？

      • Re:うーん・・難しい (スコア:2)

        by kaityo (16162) on 2004年03月08日 0時59分 (#509495)
        読売の記事より、 こっち [kyoto-np.co.jp]の記事のほうが
        少しだけ分かりいいかもしれません。

        クォークの回りに、邪魔者がたくさんひっつくことで
        見かけ上の重さが増えている、というのが
        クォーク凝縮の要点のようです。

        #ボーナス消費中

        • Re:うーん・・難しい (スコア:3, 参考になる)

          by Anonymous Coward on 2004年03月08日 1時53分 (#509512)
          さらにこちら [www.kek.jp]を見ると理解が深まると思います．

          真空中にはヒッグス粒子の海で満たされいて，
          クォークやレプトンは，ヒッグス粒子の抵抗を受る事により質量が発生する．
          でも，これだけの抵抗では，実際の質量になるには抵抗が足りない．
          実は，周りに邪魔者がいて抵抗を増やしている．

          と言うのが「クオーク凝縮」と考えて良いのでしょうかね？
          • もういっこ疑問が。

            「抵抗」というのは、「クォークやレプトンの運動」に対する抵抗ですよね。

            もし、運動していないクォークやレプトンを仮定すると（この仮定が妥当かどうかも知らないのですが）、それらの質量はどう考えるのでしょうか？
            ざっと考えると
            1. その仮定自体がナンセンス
            2. 運動していると仮定して質量を考える
            3. 運動していないときは質量は存在しない
            といった可能性が考えられるかと思うのですが、正解はどれなんでしょう？
            あるいは、どれも間違い？

            教えて、エロい人。

            • Re:わかりやすい説明なんですが、 (スコア:1, 興味深い)

              by Anonymous Coward on 2004年03月08日 3時29分 (#509529)
              この説明で使われている「抵抗」とは、イメージしやすいために使った「たとえ」で、実際に粒子に力が働いているわけではありません。無理やり古典物理的な説明をすると、運動方程式 F=m a における m:質量かな。重い物は「抵抗」が大きいみたいなイメージ。というわけで 2. が近い。
              こう言っちゃうと、質量の起源の説明にはなっていない気もする。「自発的対称性の破れ」近辺の話を解り易く説明して下さい、エロい人。

          • Re:うーん・・難しい (スコア:1)

            by druaga (13366) on 2004年03月08日 7時43分 (#509571) 日記
            Higgs の方はすっぱりわかりやすいんですが、chiral symmetry の破れは 元の理論がeffective theory なので気持ち悪いっちゃ気持ち悪いですね。

        • Re:うーん・・難しい (スコア:1)

          by kiyotan (3912) on 2004年03月08日 2時08分 (#509515) 日記
          「凝集」ってのは基準点が変った
          くらいに思っておけばいいんじゃないですかね？
          普通に「ない」と思ってたとこが、
          実は「ある」だったってことなんだと思います。
          で、その「ある」具合いがシチュエーションによって
          違ったってのが今回の実験結果なんじゃないですかね？

          普通地表に立ってる人は位置エネルギーないと思いますが
          地球の中心から見ると結構位置エネルギーがあるみたいな。

          ＃多分、クォーク・反クォーク場が真空期待値を持って．．．
          ＃ SSB がどーちゃらで質量を獲得して云々ってな
          ＃まともな話は誰かが書いてくれるんじゃないでしょうか？
          --
          Kiyotan
    • なんか、某サプリのCMみたいだ。
      「陽子はほーぼ･･･(以下略)」

  • っていうことはなんですかい？ (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2004年03月07日 23時29分 (#509458)
    超小型加速器みたいなものを使って体重減少装置なんてものが将来は出来るんでしょうかねぃ？

  • 核子の質量の起源かと (スコア:1, 興味深い)

    by Anonymous Coward on 2004年03月08日 1時54分 (#509513)
    ヒッグス粒子か見つかったのかと・・・
    核子の質量の由来がわかったけど、その由来であるクォークの質量の
    由来はわかってないと。
    これじゃとても質量制御には結びつかなそう。
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未知のハックに一心不乱に取り組んだ結果、私は自然の法則を変えてしまった -- あるハッカー