グルーオンに関して

質問

・ここでは核子内のクォークuud、uddを結びつけるグルーオンに限定し、中間子内のクォークには触れないことにします。
・8種類あるグルーオンを、ここではg1、g2、・・・g8とします。

さて、質問です。
素朴に考えてuとu、uとd、dとdの3通りを結びつけなくてはなりませんが、uとuはg1、uとdはg2、dとdはg3という具合に、各々異なるグルーオンが結びつけているのだと推理します。この推理は見当違いですか。
正しいとき(って、ワタクシも結構図々しいです)、g1、g2、g3の色電荷を明示することが可能ですか。

よろしくお願いします。

回答No.2

korokoro1980

トンデモの予感……。

〉 物理理論としてではありませんが感覚的には解決しました。
〉 分かってみると実に簡単なこと
〉 自分なりに理解したことを日頃お世話になっているお礼代わりに記す予定です。

お礼

>>トンデモの予感<<
南部陽一郎氏の著作を下敷きにしました。korokoro1980さん説によると、南部氏もスウェーデン王立科学アカデミーも>>トンデモ<<らしいです。korokoro1980さんの予感とあれば屹度、両者ともトンデモなのでしょう。

回答はグルーオンに関する疑問を晴らす役には立ちませんでしたが、別の役には立ちました。お陰様で盆休みに抱えていた野暮な頼まれ原稿が片付きました。題して「悪意に基づく回答の楽しみ方」としておきました。

回答No.1

korokoro1980

「素朴に考えて」 勝手気ままに考えて。
「この推理は見当違いですか」 見当違いでしょう。
「正しいとき」 正しいときが、たまさか有るとすら思えません。
「って、ワタクシも結構図々しいです」 図々しいというより痛ましいです。

〔解説〕

クォークはu（アップ）、d（ダウン）など6種類が知られているが、これはフレーバーが6種類ということである。クォークには、フレーバーとは別にカラーという性質もある。赤、緑、青の3つである（反クォークなら反赤、反緑、反青）。カラーは色荷または色電荷ともいう。
核子はバリオンに属する。バリオンは3個のクォークが結合したものである。その3個だが、フレーバーの組み合わせがuudであるにせよuddであるにせよ、カラーの組み合わせについては「赤、緑、青」と決まっている（反バリオンなら反赤、反緑、反青）。そうなる理由は、ものの本に書いてあります。

質問者さんは「uとu、uとd、dとdの3通り」などとフレーバーばかり気にしているが、お門違いと言われても仕方がない。この場合、カラーこそ重要であることが知られている。つまり量子色力学である。グルーオンがクォークを結び付ける仕組みは、たとえば次のようなものである。
赤のクォーク（uでもdでもいい）から、「赤と反緑」のグルーオンが放出されたとする。このグルーオンが緑のクォークに吸収されて、そのクォークが赤に変わる。このとき、もとの赤のクォークは緑に変わっている。つまりクォーク同士は、グルーオンをやり取りしカラーを交換することによって、結び付いている（強い相互作用）。グルーオンはフレーバーには依存せず、どのクォークとも同様に結合する。
このようにグルーオンもカラーをもつのであるが、「赤と反緑」というように複雑なカラーになっている。それが8通りあるため、「グルーオンは8種類」とされるのである。なぜ9通りではなく8通りになるかを理解するには、大学レベルの数学を必要とする。

お礼

2～3日後に返信します。

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korokoro1980さん以外の皆様へ

その後の研鑚(?!)により、純粋な物理理論としてではありませんが感覚的には解決しました。答えられる方が沢山いる筈なのに何故、回答がつかないのかも察しがつきました。分かってみると実に簡単なことなのに、いざ文章だけで伝えようとすると成程、困難です。

2～3日後に締め切ります。その際、自分なりに理解したことを日頃お世話になっているお礼代わりに記す予定です。
お世話になりました。16日(火)22:30記。

補足

締め切るにあたって

korokoro1980さんへ
毎度のことながらkorokoro1980さんの演説があるだけで質問文が読めていません。korokoro1980さんの読解力は、
「>>勝手気まま<<で、>> 見当違い<<で、>>痛ましいです。<<」。
質問文を再読するとよいです。
と、返信したいところですが私の眼中にない人なので痛ましいとも気の毒にとも感じません。
心理学の立場からはオモシロイ人だと思っています。

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korokoro1980さん以外の皆様へ

・質問文の前半について
「uとuはg1、uとdはg2、dとdはg3」が、ある瞬間に限定した上での話であれば正しい。
ある瞬間と限らず常に「uとuはg1、uとdはg2、dとdはg3」という意味であれば誤りである。即ち陽子(u1、u2、d)にしても中性子(u、d1、d2)にしても、u、dの色電荷は刻々変化するのでu1とu2間に作用する、ある瞬間に於ける強い力がg1であったとしても別の瞬間に作用する強い力がg1であるとは限らない。

・質問文の後半ついて
感覚的にでよければ私にも明示することは可能である。
ある瞬間の陽子(u1、u2、d)の色電荷を(G、B、R)とし、
次の瞬間の陽子(u1、u2、d)の色電荷が(B、G、R)だったとする。

このとき、u1はu2にGB’を送ったことになる。この結果、u1はB、u2はGに変る(反色を「’」で表した)。このGB’を仮にg1と名付ければg1の色電荷はGB’ということになる。
こんな具合にある瞬間と次の瞬間のクォークの色電荷が与えられれば、その時点でのグルーオンの色電荷を明示するのは可能である。

概ね、今は上の如く理解し納得しています。但し、これでグルーオンの本質が分かった気には到底なれません。
お世話になりました。19日22:50　記。