π+中間子の質量に関して

質問

Wikiの記事から次の資料が得られます(π+の+の位置は本来、右肩です。また、ここではdの反粒子をd’で表すことにします)。

1. 陽子の構成はuudで質量　1.672 621 777(74)x10-27kg　
2. 中性子の構成はuddで質量　1.674 927 211(84)×10-27kg
3. π+中間子の構成はud’で質量　約2.5×10－28 kg　

上のデータを基に実際に割り算をしてみると、パイオンの質量は陽子の1/7だと一口に言われている事実に良く合います。
ところで仮に以下の推理をするとします。

ア)1、2からuとdの質量は、ほとんど変わらない。
イ) よって、π＋中間子ud’　は陽子uudの2/3程度の質量をもつ筈だ。

さて、質問です。
上の素朴な推論は定説の1/7に合いません。2/3と推論することの誤りは如何なる物理現象に基づきますか。

一般人が知っていても悪くない程度の知識で十分です。よろしくお願いします。

回答No.1

Tacosan · ベストアンサー

クォークの質量を全部加えてもバリオンやメソンの質量にはなりません.

例えば, 陽子の質量はおよそ 938 MeV ですが, それを構成するクォーク u, d の質量はそれぞれ 1.7～3.1 MeV, 4.1～5.7 MeV しかなく, u+u+d を計算してもせいぜい 15 MeV 程度しかありません.

参考URL：

http://pdg.lbl.gov/2011/tables/contents_tables.html

お礼

毎度お世話になります。
よく分かりました。何が?。さっぱり分からないことが…。

u+u+d を計算しても高々 15 MeVに過ぎないのに陽子の質量が約 938 MeVにまで膨らむ仕組みを理解するには「カイラル対称性」や「ハドロン内部の状態(バレンスクォーク、シークォーク、グルーオン)」などの予備知識が必須らしいと感じました。

キーワードが得られたので、今はこれで十分です。有り難うございました。
24時までに、どちら様からも新たな寄稿がないときは締め切る可能性大です。