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クオークの存在する位置はどこにあるのか？
- クオークは物質の要素の一つであり、その大きさは10の-19乗メートルです。
- 陽子と中性子の大きさと比べると、クオークは非常に小さな存在で、直径は0.01ミリメートルです。
- クオークの存在する位置に関して、陽子と中性子のどこにあるのかという質問があります。
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こんにちは。「クォークの存在する位置」をはっきりとは答えられません。少なくとも私にとって、その答えを計算することを考えると、とてもげっそりします。ですがそれに近いことを大雑把に書いていきたいと思います。 まず、質問に対する答えですが（１）、（２）、（３）のどれも正解だと思います。原子核と電子で原子ができているように、クォーク（今のところ6種類）とグルーオンなどで陽子や中性子ができています。図でいうと http://www.quark.kj.yamagata-u.ac.jp/compass/img/Baryon.jpg のような感じです。黒い大きな円のなかに、バネでつながった様々な色のボールが詰まっている絵です。これは陽子の中には、6種類のクォークがお互いに影響しながら存在していることをあらわしています。ちなみに、このクォークをつないでいるようなバネはグルーオンをあらわしています。 話はそれますが、さっき、原子は原子核と電子で出来ていることを話しました。では原子の中に原子核や電子はどこにあるのでしょうか。それはよくわかっていて、次のような図がわかりやすいでしょう。 http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0030/part4/chap03/page3_2.html 中心（原子核）のまわりが白く光っている図がいくつかあります。強く光っているところは電子のいる（確率が高い）ところです。いくつも図があるのは、同じ原子でも色々な状態（姿）を取ることができるからです。 さて、話を戻しますがこの電子の例のように陽子の中のクォークの位置はどうなっているかというと・・・計算するのは難しいでしょうね。ただ、陽子というものはクォークがグルーオンによってつなぎとめられ、全体的に分布しているようなものだと思います。
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- mystery200
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Ｎｏ．２です。 Ｎｏ．１様の回答が最も順当です。 私の回答は異端な理論を読んで、さらに、個人的に変形しているようです。 異端の原案は英文でした。英語圏の方が異端に慣用のようです。 趣味に走りすぎた回答でした。m(o_o)m Ｎｏ．２に書かれた内容では中間子の電荷が説明できないし。 説明できるのは「陽子と電子の数」でなく、「陽子と電子の電荷が同じ」だけ。 ＞ でも、現時点で正解は無いから、異端を紹介しても悪くないと思います。 個人的見解と前置きしてますので。
- mystery200
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>わかってる方がおりましたら教えて下さい。 現時点の物理学で真の意味で「分かっている」のか否か、疑問です。 ＞ １．基礎知識は（南部陽一郎「クォーク」より） ａ．１個のクォークは取り出せない クォークは３個セットでしか存在できないのです。 ｂ「漸近的自由性」がある。 クォークは、接近すると相互作用は弱くなる。 ＞ ２．南部のひも 南部はクォークは、「紐の端の点」のようなものであると考えたそうです。 したがって、強い力で引っ張ると、紐は切れるけど、新しい「端の点」ができる。 しかし、紐の端が２個でなく３個と考えるのは無理そうです。 ＞ ３．以下は個人的見解です。 （インターネットサーフィンをしており、私自信が発案者かどうかも定かでないです。） クオークは点ではなくリングのような粒子ではないかと考えます。 ３個のリングが、知恵の輪のように絡み合っているのではないかと。 そうすると、リング同士は、互いに近くでは自由に動きます。 取り出すには、リングの輪を破壊する程度に大きなエネルギーが要ります。 電子のような点粒子は、ダイバージェンス（発散）で記述されます。 リングのような粒子は、ローテーション（回転）で記述されるはずです。 電磁気学で、ローテーションで記述されるのは磁気です。 ディラックは、電子があるなら対となる磁気単極子があると予言しています。 そのとき、ディラックはダイバージェンスで磁荷を求めています。 ローテーションで記述できる磁気単極子があったとしたら、 ３個セットで、３次元空間のｘ、ｙ、ｚ方向に発散する電荷ができるのと違うかと。 限りなく空想に近いのですが、証拠があります。 「宇宙に存在する電子と陽子の数は、厳密にほぼ同じである。」 もし、そうでなかったら、重力の力は、電磁気力より４０桁も弱いので、 電子が余ったら天体の引力も電磁気力に負けてしまうはずです。
