一番小さい物

質問

この世で一番小さい物って、クォークだとか言うけどよく分からないです。
物理学的と言うか、まぁ科学的に言えば一番小さいのはクォークなんだろうけどみたいな。
クォークってもう物質なのかよく分かんないし・・・。
もしクォークが構造状これ以上分解出来ないとか、もしくは最小物の確認出来る限界なら、それでもいいんだけど、私のバカな概念的には、例えば構造を無視して、その半分、またその半分みたいに無限なのではと思ってしまって、だんだん訳が分からなくなってしまいます。
一枚の紙を半分にして、またその半分みたいに、ずーっとその半分で行ったら終わりがないですよね？
これは哲学の領域なんでしょうか？

回答No.5

24680lkjhgfdsa

またまた少し説明させていただくと、光子・電子などの波の性質とは、これらがたくさん集まったときにそうなります。

　たとえていうなら、水の分子が集まって道路に水たまりを作った様な状態の時です。そこに小さい石を落とせば波紋が広がります。

　質量はありますが、あまりに小さいので無視してゼロとして扱う場合が多いのとエネルギーとして扱ったりするからです。

　エネルギーの粒といっても一つの風船に座ると破れますが、百個位の風船でできたソファーに座っても破れないような感じでしょうか。

　他のもっと大きな粒子やいくつかの粒子が結合した粒子やその性質、それから近くなればなるほど、より引き合う力が強くなり、原子となります。原子核内での粒子のカイラル対称性の破れで質量も、ものすごく増えます。

回答No.4

24680lkjhgfdsa

もう少し補足説明させていただくと、質量をもたらす粒子で理論上、存在が一般的に予測されているヒッグス粒子があります。もしこれが発見され一番小さい質量だったとしても、少なくともエネルギーが粒子の構成要素となりますので、エネルギーが一番小さい物となります。
（素粒子論と量子力学では、場の存在と粒子の存在は意味がほぼ同じである）

エネルギーの小さい粒（かたまり）のような物です。

たとえていうならシャボン玉の表面張力（エネルギー）がなくなれば消滅するような物だと思います。

お礼

なるほど、概念状、素粒子は質量や大きさは無いと言うのはエネルギーの塊って事なんですね。イメージ出来ました。回答ありがとうございます。

回答No.3

24680lkjhgfdsa

私が勉強したかぎりでは現代科学でわかっている素粒子のもっとも小さい質量（大きさ）は光子や電子です。

その電子などの素粒子がエネルギーを失うと消滅します。（対消滅・対生成はそれなりのエネルギーも持っている状態？）

ですから、一番小さな物はエネルギーだと思います。

エネルギーは質量はないのですよね。たとえば運動エネルギーなどは。

量子力学の専門家ではないので、間違っていたらごめんなさい。

お礼

追加で感想を、お礼させていただきます。ありがとうございます。

回答No.2

chiha2525

一番小さいものを素粒子と呼びます。
大きさは、概念上無いとされています。何故ならば大きさがあれば内部構造があると考えられる為です。

一番身近な素粒子は電子でしょうか。電気は身近にありふれていますし、物質の構成要素である原子も電子を持っています。なによりクォークと違って１つづつ取り出すのが容易です。
そんな電子が大きさが無いと言われると不思議に思うでしょう。それが粒子の二面性と呼ばれる、粒子でもあり波動でもあるという性質によるものです。電子は一見、粒子のように感じると思いますが、それを（イメージ的にでいいですが）拡大していくと、波動という面が露になっていきます。粒子か波動か、ではなく粒子でもあり波動でもある、という性質は、人知を若干超えているように思われますので、哲学の領域に近いのですが、色々調べていくとそうだったというのが先ずあって、それを何とか理解しようとあがいているのが物理学です。

最初に書いた「素粒子は概念上大きさが無い」とされている自然から回答が、この粒子と波動の二面性と言えるかもしれません。

もう一つ身近な素粒子を紹介しておくと電磁波がそれです。ＴＶやケータイなども電磁波で情報を得ていますが、光も電磁波の一種です。つまり電磁波は光子なのです。電磁波は波というイメージがあると思いますが、これも素"粒子"の１つです。
大きさが無いというイメージが少ししやすいでしょうか。（今気が付いた）

お礼

丁寧な回答、ありがとうございます。昔、本で読んだのですが、アインシュタインが「光は粒であり、波である」って言ってたけど、よく分かりませんでした。でもchiha2525さんの書いてくれた、
粒子を拡大して行くと波動という面が露になるというのが、少しイメージ出来ました。それと「概念上、大きさは無い」って面白いですね。イメージしにくいけど、なるほどと思いました。
しかし、無知な私には、大きさが無いって事は、そこには何も無いって単純に思ってしまいます。何も無いのだけれど、そこには人間の概念とは違う別の概念だけが最初にがあるとも聞いた事があります。まぁ、そうなると、もう一番小さい物とかじゃなくなりますが。物理では「無」は無であるけれど何もそこに無い訳ではないって、聞いた事がありますが、やはりそれも単純に、じゃぁ無じゃないじゃん、と思ってしまいます。どういった概念を取り払えば理解出来るのでしょうか。そこらへんは、物理をしっかり勉強しなければ上手く理解できないんでしょうか？なんとか素人でも、もっとイメージできたらなぁと思います。質問だらけでごめんなさい。

回答No.1

tetsumyi

素粒子では、大きさをどのようにして測定するかが問題となります。
定規を当てて計ることができないので小さい物同士をぶつけてみて、どの程度の確立でぶつかったかで判断することしかできません。
しかし、素粒子同士はいろんな力が働きますから、ぶつかったから本体の大きさがわかったとするのは疑問があります。
素粒子の世界では半分の半分ではなく飛び飛びの単位しかありませんし、他の物と比較して小さいと考えられる、程度しかわからないと思ってください。
その上、素粒子レベルでは空間としての単位があるかどうかさえ問題となります。

お礼

素粒子の大きさを計るってどうやるんだろうって思っていました。「それを確認しようとした瞬間、もうそこには居ない」という様な事を読んだ事があったので。tetsumyiさんの回答でイメージできました。ありがとうございます。