素粒子の寿命と速度について

質問

「素粒子の寿命が素粒子の速度によって異なる」ということについて、質問があります。よろしくお願いします。

質問（１）
「素粒子の寿命が素粒子の速度によって異なる」の「素粒子の速度」とは、「何に対する」「いつの」速度なのでしょうか？
（Ａ）「素粒子を生成する直前の素粒子生成源に対する」「素粒子生成時点の」速度？
（Ｂ）「素粒子を生成した直後の素粒子生成源に対する」「素粒子生成時点の」速度？
（Ｃ）「素粒子の周囲の何らかのものに対する」「そのとき、そのときの」速度？
（Ｄ）「素粒子の存在している場所の何らかのものに対する」「そのとき、そのときの」速度？
（Ｅ）その他？

質問（２）
宇宙線→π粒子→μ粒子生成の場合、
「μ粒子の寿命がμ粒子の速度によって異なる」の「μ粒子の速度」とは、「何に対する」「いつの」速度なのでしょうか？
（Ｆ）「μ粒子を生成する直前のπ粒子に対する」「μ粒子生成時点の」速度？
（Ｇ）「地球に対する」「μ粒子生成時点の、又は、そのとき、そのときの」速度？
（Ｈ）「私に対する」「μ粒子生成時点の、又は、そのとき、そのときの」速度？
（Ｉ）「μ粒子の周囲の物質（空気）に対する」「そのとき、そのときの」速度？
（Ｊ）「μ粒子の存在している場所の重力の場？に対する」「そのとき、そのときの」速度？
（Ｋ）「μ粒子の周囲の、又は、μ粒子の存在している場所の何らかのものに対する」「そのとき、そのときの」速度？
（Ｌ）その他？

質問（３）
（磁場中に置いた）霧箱？（泡箱？）内でのπ粒子→μ粒子生成の場合、
「μ粒子の寿命がμ粒子の速度によって異なる」の「μ粒子の速度」とは、「何に対する」「いつの」速度なのでしょうか？
（Ｍ）「μ粒子を生成する直前のπ粒子に対する」「μ粒子生成時点の」速度？
（Ｎ）「霧箱？（泡箱？）に対する（箱内の物質に対する）」「そのとき、そのときの」速度？
（Ｏ）「霧箱？（泡箱？）で生じるμ粒子の飛跡を撮影するカメラに対する」「μ粒子生成時点の、又は、そのとき、そのときの」速度？
（Ｐ）「地球に対する」「μ粒子生成時点の、又は、そのとき、そのときの」速度？
（Ｑ）「私に対する」「μ粒子生成時点の、又は、そのとき、そのときの」速度？
（Ｒ）「μ粒子の存在している場所の重力の場？に対する」「そのとき、そのときの」速度？
（Ｓ）「μ粒子の周囲の、又は、μ粒子の存在している場所の何らかのものに対する」「そのとき、そのときの」速度？
（（Ｔ）「霧箱？（泡箱？）を置いている場所の磁場に対する」「そのとき、そのときの」速度？）
（Ｕ）その他？

知っている方がおられたら、また、解る方がおられたら、教えていただけるでしょうか？

よろしくおねがいします。

回答No.3

Tacosan

いや, 「素粒子の寿命」を考えるときに, 「特定の 1個の寿命」なのか「特定の種類の素粒子の寿命」なのかは確認しておきたくてね.

で, いま選択肢を見たら「観測者」がどこにもいないことに気づいた. そもそも「速度」は「観測者に対するもの」でないといけないので, その意味ではどの質問に対しても「その他」じゃないとおかしい. もっとも, 「寿命」が「いつ決まるか」というのは知りようのない情報だと思うけど.

ついでにいうと, 例えば μレプトンの「平均寿命」は
http://ccwww.kek.jp/pdg/2014/tables/rpp2014-sum-leptons.pdf
によるとだいたい 2.2 μs となってるけど, これはもちろん「μレプトンに対して静止している観測者」からみた「平均寿命」だね.

お礼

ありがとうございます。

＞・・・「素粒子の寿命」を考えるときに, 「特定の 1個の寿命」なのか「特定の種類の素粒子の寿命」なのかは確認しておきたくてね.
　　　↑
ということは、「「特定の 1個の寿命」なのか「特定の種類の素粒子の寿命」なのか」というこが、「「素粒子の速度」が「何に対する」「いつの」速度なのか」ということに、何らかの関係があるということですね。ありがとうございます。
その関係を教えていただけるでしょうか？　よろしくお願いします。

＞・・・「速度」は「観測者に対するもの」でないといけないので ・・・どの質問に対しても「その他」じゃないとおかしい.
　　　↑
ありがとうございます。

＞・・・ 「寿命」が「いつ決まるか」というのは知りようのない情報だと思う
　　　↑
ということは、「「寿命」が「いつ決まるか」というのは知りようのない情報である」ことが、「「素粒子の速度」が「何に対する」「いつの」速度なのか」ということに、何らかの関係があるということですね。ありがとうございます。
その関係を教えていただけるでしょうか？　よろしくおねがいします。

ありがとうございます。

回答No.2

Tacosan

あなたのいう「素粒子の寿命」というのが何を意味するのか, 確認させてもらっていいですか?

お礼

ありがとうございます。

＞あなたのいう「素粒子の寿命」というのが何を意味するのか, 確認させてもらっていいですか?
　　　↑
ありがとうございます。

私は、「素粒子の寿命」というのは、「ある種類の素粒子が生成されてから、その素粒子が崩壊？（別の種類の素粒子に変化？）するまでの時間？（平均時間？）」のようなものと思っいて、このような意味で「素粒子の寿命が・・・」という質問をしています。

例えば、「μ粒子の寿命」というのは、「μ粒子が生成？（発生？、他の素粒子から変化？、他の粒子から分裂？）してから、そのμ粒子が崩壊？（別の種類の素粒子に変化？）するまでの時間？（平均時間？）」のようなものと思っいて、このような意味で「μ粒子の寿命が・・・」という質問をしています。

（「素粒子の寿命」というものには、色んな意味があって、「素粒子の寿命」といっただけでは、意味が通じないということですね。ありがとうございます）。

よろしくおねがいします。

ありがとうございます。

回答No.1

doc_somday

あなたの疑問は一切「意味が無い」
疑問は特殊相対論に関するものだが、これは粒子と慣性系にある(居る)観測者の観測に基づくもので
どんな条件に於いても成り立つ。
だから「発生」も「環境」もその他全ても「無関係」だ。
慣性系にいる観測者は「双子の矛盾」を伴わない。
千年前の粒子と今の粒子を比較しても構わない、実際には「精度の保証が無い」ので無理だ。

お礼

ありがとうございます。

＞・・・これは粒子と慣性系にある(居る)観測者の観測に基づくものでどんな条件に於いても成り立つ。
＞だから「発生」も「環境」もその他全ても「無関係」だ。
＞千年前の粒子と今の粒子を比較しても構わない
　　　↑
ありがとうございます。

ありがとうございます。