(since 2002/10/14)(更新 2005/03/28)

TNO:素粒子モデル[10]

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©Copyright 2002,2005 小野智章
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独自解釈による、サブクォークによる素粒子のモデルです。
内容を信用しないこと。 勝手な解釈なので、合っているかどうかは知りません。 第1世代については、そこそこ説明がつきますが。

素粒子モデル[目次]
素粒子モデル[9]
素粒子モデル[11]

(chapter10-page1)
20.ワインバーグ角の予言

唐突だが、ここでワインバーグ角θwを予言しておこう。
sin2θw 根拠は未だ無い。

(chapter10-page2)
21.スピンとヘリシティ

スピンは、通常は角運動に相当すると考えられている。 軸性ベクトルである角運動は、空間反転で変化しない。 しかし、スピンが1/2のフェルミオンは、 空間反転を2回行わないと元の状態に戻らない。 これは極性ベクトルの性質と同じである。 そこで、スピンを極性ベクトルとして扱ってみよう。
  1. スピンを極性ベクトルとすると、 空間対称性(P対称性)の乱れが解消される。 空間対称性の乱れとは、 弱い相互作用において、 スピンの向きが運動方向に対して偏る現象のことである。
    スピンを軸性ベクトルとすると、 相互作用を空間反転しても、 スピンの向きは変わらず運動方向のみが反転する。 即ち、空間対称性があれば、運動方向に対するスピンの向きは、 元のスピンの向きとその反対向きの両方が可能になる。 しかし、スピンを極性ベクトルとすると、 相互作用を空間反転すると、 スピンの向きも運動方向も反転する。 従って、運動方向に対するスピンの向きに偏りがあっても良く、 弱い相互作用における空間対称性の乱れと呼ばれる現象が説明出来る。
    更に、ニュートリノのヘリシティが常に左巻きとなることも、 同じ説明で理解出来る。 尚、ヘリシティとは、運動方向に対するスピンの向きのことである。 (厳密には、スピンの運動量方向成分の向き。)
  2. ニュートリノのヘリシティは左巻きで、 反ニュートリノのヘリシティは右巻きになる。
    ここでヘリシティを独立した物理量ではなく、 三重荷パリティから間接的に得られる物理量と考えてみる。 原始ヘリシティとでも呼ぶべき量を考え、 ヘリシティを原始ヘリシティと三重荷パリティの積とする。 すると、ニュートリノと反ニュートリノの原始ヘリシティは、 同じ向きになる。
    スピンはkサブクォークが担っているという前に推測したモデルも考慮すると、 ヘリシティは、 k荷と原始ヘリシティと三重荷パリティの積とした方が良いかもしれない。

(chapter10-page3)
22.右巻きニュートリノ

現在、ニュートリノは質量を持っているとされている。 このことは、観測系によってヘリシティが逆転することを意味する。 即ち、ニュートリノを追い抜く運動をする観測系からは、 ニュートリノのヘリシティが右巻きになると言うことである。
ここで、右巻きニュートリノの観測と生成について、考察してみよう。
どちらのウィーク・ボゾンも、ニュートリノより速い。 しかし現実には、 ニュートリノより速いウィーク・ボゾンが得られないため、 右巻きニュートリノは観測されていない。

(chapter10-page4)
23.ニュートリノ消失

大気ニュートリノや太陽ニュートリノにおけるニュートリノ消失の原因は、 他のニュートリノへ変わる、ニュートリノ変動とされている。 その一部の現象を説明するため、 観測出来ない第4のニュートリノ、 ステライル・ニュートリノ(sterile neutrino)を導入するモデルがある。
前に見たとおり、右巻きニュートリノは、 ニュートリノに質量が存在するならば可能であるが、 観測出来ない。 従って、通常のウィーク・ボゾンと反応しないこの右巻きニュートリノを、 第4のニュートリノではないステライル・ニュートリノと考えることが出来る。 観測されているニュートリノ消失の極限ではニュートリノがほぼ半分に減るが、 ニュートリノの半分がこのステライル・ニュートリノに変わるとすれば、 この消失比率を説明出来る。

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