岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１）   　　　　 　

〈 参考文献 ： 日経サイエンス ２０１５／０８・・・特集・クォークの世界 〉


【最新／陽子内部の素描】 （１）  　　　　　　

「《 ＨｏｍｅＰａｇｅ／人間原理空間》 塾長の高杉光一です。

ヒッグス粒子の発見後…２年間休止していたＣＥＲＮ（欧州原子核研究機構）のＬＨＣ（Large

Hadron Collider／大型ハドロン衝突型加速器）が、バージョン・アップし、今年から再稼働していま

す」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（２）

【最新・・・陽子内部の素描】 （２）

「星野支折です！よろしくお願いします！

塾長…これから、素粒子世界が忙しくなりますね？」

「そうです…」高杉が言った。「新粒子が、続々と発見されて来るかも知れません。そこ

で、その予備知識として…最新のクォーク世界を覗（のぞ）いておこうと言うことですね、」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（３）

【最新・・・陽子内部の素描】 （３）

「はい！」支折が、うなづいた。

「まず…」高杉が言った。「概略を素描し、その後、少し詳しく考察して行きます…」

「はい！私たちの持っている知識は、古くなっているのも確かです。ここを整理し、その

先のステップに、備えるわけですね、」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（４）

【最新・・・陽子内部の素描】 （４）

「まず…」高杉が言った。「原子には核があり…その原子核の中には、核子／陽子・中

性子があります…」

「この…」支折が言った。「弱い相互作用の力／弱い核力が今、問題になっている、原

発の放射能・問題や、戦略兵器／核弾頭・問題ですね？」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（５）

【最新・・・陽子内部の素描】 （5）

「そうです！」高杉が言った。「核子を崩壊・分裂させるのが核爆弾（／核爆発を利用して・・・

水爆／水素の核融合爆弾も作られている。核爆発を使用しない純粋水素爆弾（／放射能汚染がない）は、２０１４年現

在、実用化されていません。ちなみに核融合発電も、実用化されていません。 ）であり…原発も原理は同じ

です。

逆に…核が分裂ではなく融合するのが、核融合であり…太陽が燃え熱を放射してい

る現象です」

「この…弱い核力を媒介する粒子…というのが？」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（６）

【最新・・・陽子内部の素描】 （６）

「そう、」高杉が言った。「　ボース粒子／力を媒介する粒子の内の…Ｗ粒子とＺ粒子、

そして、電磁力を媒介するのが　ボース粒子／光子です…」

「自然界には…」支折が言った。「この宇宙には…現在、４つの力が観測されるので

すね？」

「そうです…電磁力…弱い核力…強い核力…そして、重力です…」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（７）

【最新・・・陽子内部の素描】 （７）

「電磁力／電力・磁力を媒介するのが、　ボース粒子／光子で…」支折が言った。「弱い

力を媒介するのが　ボース粒子／Ｗ粒子とＺ粒子で…あと、強い力を媒介する　ボース

粒子は？」

「それが…」高杉が言った。「これから考察する…核子／陽子・中性子の内部世界であ

り…クォークを媒介する、　ボース粒子／グルーオンです。グルーオンについては、これ

から考察して行きます」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（８）

【最新・・・陽子内部の素描】 （８）

「あ…」支折が言った。「ついでに…重力の力の媒介粒子は重力子（グラビトン）ですよね

？」

「そうです…」高杉が、うなづいた。「未発見ですが、スピン２、質量０、電荷０、寿命無

限大…と予測されます。まあ、この重力子も話題が沸騰していますから、別途に考察

しましょう…」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（９）

【最新・・・陽子内部の素描】 （９）

「さて…」高杉が言った。「話を進めましょう…

核子／陽子・中性子は…半径／１０００兆分の１ｍ程の超微小構造物です。陽子の中

には、アップクォークが２個とダウンクォークが１個、あと強い核力を媒介するボーズ粒

子／グルーオンが存在します」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１０）

【最新・・・陽子内部の素描】 （１０）

「はい…」支折が言った。「中性子は、アップクォークが１個でダウンクォークが２個で

すね？」

「そうです…」高杉が言った。「次に…素粒子／クォークは無限小の点と考えられ、陽

子内部は太陽系の様にスカスカ…なのか…？？」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１１）

【最新・・・陽子内部の素描】 （１１）

「うーん…」支折が、首を傾げた。「そもそもグルーオンは何個あるのかしら？」

「そう…」高杉が、うなづいた。「それも、重要なポイントです。様々な実験から次第に

見えてきたのは…スカスカな世界とは、まるで反対の風景でした…！」

「はい？」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１２）

【最新・・・陽子内部の素描】 （１２）

「核子／陽子・中性子の中は…」高杉が言った。「膨大な数のクォークと反クォークで

満ちていました。ただ対消滅の数がズレていて…クォークの方が、反クォークよりも３

個多くあったのです。今までは、その３個だけが見えていたのです…」

「それが…」支折が言った。「陽子だと…アップクォークが２個、ダウンクォークが１個

だと…？」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１３）

【最新・・・陽子内部の素描】 （１３）

「そうです、」高杉が言った。

「グルーオンはどうかしら？」支折が言った。

「グルーオンは…

強い核力／量子色力学＝ＱＣＤ（Quantum ChromoDynamics）を媒介する　ボース粒子です

が、陽子が超高速になると、グルーオンがねずみ算的に増殖する様です…」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１４）

【最新・・・陽子内部の素描】 （１４）

「後で触れますが…」高杉が言った。「グルーオンが増え過ぎての…陽子崩壊は観測

されません。抑制因子は不明ですが、やがて増加が鈍り、均衡した状況を＜グルー

オン飽和／カラーグラス凝縮＞と呼び…＜強い核力・・・のエッセンス＞の様です

ね、」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１５）

【最新・・・陽子内部の素描】 （１５）

「この強い力／強い核力は…」支折が言った。「私達に馴染みの…電磁力や、弱い核

力や、重力とも…違うわけですね？」

「重力子は未発見ですが、」高杉が言った。「そういう事です…

重力は非常に微弱ですが、無限遠にまで届きます。重力波・観測は、世界中で大車輪

で進んでいます」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１６）

【最新・・・陽子内部の素描】 （１６）

「核子の内部は…」支折が言った。「この強い力／強い核力の世界なのですね？」

「そうです…」高杉が言った。「それが、量子色力学＝ＱＣＤ（Quantum ChromoDynamics）

になります…

グルーオンというのは＜膠着子（こうちゃくし）・・・糊粒子（のり・りゅうし）＞とも言われ…クォ

ーク同様に、通常の温度・密度では、単独分離は不可能です…」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１７）

【最新・・・陽子内部の素描】 （１７）

「グルーオンは…」高杉が言った。「強い核力を伝える　ボース粒子で…スピン１、質量

０、電荷０（／ナシ）…そして＜色荷＞という量子数（／量子状態を区別するための数のこと。量子数は

一般に物理量の固有値に対応する。）を持ち、その違いによって、＜８種類の・・・グルーオン＞

が存在します」

「８種類ですか…」支折が言った。

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１８）

【最新・・・陽子内部の素描】 （１８）

「日常的に…」高杉が言った。「馴染（なじ）みのない強い核力（／・・・人類が利用しているのは、

自然界の４つの力のうち・・・重力と電磁力、そして核分裂・核融合の弱い核力までで・・・強い核力は応用されていな

い）は…クォークや反クォークの間で…グルーオンがキャッチボールされることによって

伝わります。

しかし…グルーオンは、物理的な力だけでなく、＜色荷＞も伝えるのです…」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（１９）

【最新・・・陽子内部の素描】 （１９）

「うーん…」支折が、口に手を当てた。「＜色荷＞があるから…量子色力学と言うわけ

ですね？」

「そうです、」高杉が、うなづいた。「クォークは…３原色になぞらえられる＜カラー＞を

持ち、反クォークは…３原色の補色の＜反カラー＞を持ちます」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（２０）

【最新・・・陽子内部の素描】 （２０）

「強い核力で結びついた複合粒子を…」高杉が言った。「＜ハドロン＞と呼びます。

こうした粒子は、陽子・中性子の他にもあり…中間子（／メソンともいい・・・１つのクォークと、１つ

の反クォークの2つから構成される亜原子粒子）とバリオン（／３つのクォークから構成される亜原子粒子）の総

称になります」

「うーん…」支折が言った。「内部構造を持つ…粒子ですね？」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（２１）

【最新・・・陽子内部の素描】 （２１）

「そうです…」高杉が言った。「一方、素粒子は内部構造を持たない＜点＞であり…

フェルミ粒子（フェルミオン／クォークのグループ（６種類のクォークと反粒子）と、レプトンのグループ（電子、ミュ

ー粒子、タウ粒子と、その反粒子の６種類・・・電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノと、その反粒子

の６種類）がある）と、ボース粒子（ボソン／光子、Ｗ粒子、Ｚ粒子、ヒッグス粒子・・・重力子も？）に分類さ

れます。これらも、内部構造が発見されたら、複合粒子ということになります…」

「塾長…」支折が言った。「＜エキゾチック・ハドロン＞（／異種ハドロン）というのは、どの

様なものでしょうか？」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（２２）

【最新・・・陽子内部の素描】 （２２）

「まあ、後で触れますが…」高杉が言った。「グルーオンだけでできた＜グルーボー

ル＞や…クォークと反クォークが２個づつ集まった、白色状態の＜テトラクォーク＞

などが…格子ＱＣＤや【超弦理論】で予想されています…」

「白色状態ですか？」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（２３）

【最新・・・陽子内部の素描】 （２３）

「はは…」高杉が、笑った。「もちろん、実際の色は関係ありません…

クォークは＜カラー＞という量子数を持ち…反クォークは補色の＜反カラー＞を持ち

ますが、グルーオンをやり取りすると、カラーや反カラーの種類／色が変わる事があ

ります。それが＜白色＞という事でしょう…」

（★ カラー／色荷は・・・色の３原色になぞらえているだけで、実際に色があるわけではありません。ニュートリノにも、

フレーバーという量指数がありますが、これも実際に香りがあるわけではありません。）

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（２４）

【最新・・・陽子内部の素描】 （２４）

「ヒッグス粒子は…」高杉が言った。「万物に質量を与えますが…強い核力／グルー

オンもクォークと反クォークに質量を与えます。クォークはヒッグス粒子による質量よ

りも、強い核力／グルーオンによる質量の方がはるかに大きいのです」

「はい、」支折が言った。「質量を与えるのは、ヒッグス粒子だけではないんですね、」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（２５）

【最新・・・陽子内部の素描】 （２５）

「強い核力は…」支折が言った。「何役も仕事をするわけですね？」

「そう…」高杉が言った。「核子の内部は、ＱＣＤ（量子色力学）によって記述される世界

ですが…ＱＣＤがどんな物質世界を構築しているのか、不明な事の方が多いので

す…」

岡田健吉‏@zu5kokd１　　 　 　　   

《最新／クォークの世界》・・・（２６）

【最新・・・陽子内部の素描】 （２６）

「ええ…」高杉が言った。「プロローグ／導入の素描はこのぐらいにして、次に最新論

文／“日系サイエンス／２０１５・０８・・・特集／クォークの世界”から、グルーオン研究

の最前線の状況をレポートします！」

「はい！」支折が、ネット・カメラの方に頭を下げた。「どうぞ、ご期待ください！」

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【　　完　　】