ニュートリノやクォークが最小？

質問

物質を構成する最小の物質？とは何でしょうか？
原子でしょうか？原子核？
それともニュートリノとかクォークという物質でしょうか？

いまいち理解できないのですが、カミオカンデなどで観測する意味が分かりません。
もしニュートリノとかクォークが最小の物質なら、例えば仮にすごい顕微鏡を発明して、物質（例えば自分の手のひら）をどんどん拡大していったら、ニュートリノとかクォークは見えないんですか？

回答No.5

noname#98363 · ベストアンサー

うろ覚えですみません。
現在の理論で言われているもので人体のような通常の物質に存在する最小の粒子はクォークと電子だと思います。ニュートリノは人体に存在するのではなく主に原子核の崩壊、核融合などある原子が別の原子に変換されるときに放出される粒子です(放射性同位体は人体にもいくらか存在するので人体でもニュートリノは生成しているのかもしれません、でも生成してもすぐにどこかに飛んで行ってしまうと思います)。

通常の物質の中
分子>原子>原子の中(電子+原子核)>原子核(陽子+中性子)>陽子(アップクォーク2個+ダウンクォーク1個),中性子(アップクォーク1個+ダウンクォーク1個)
です。アップクォークとダウンクォーク以外のクォークは通常物質にはないと思います。

ひも理論では電子もクォークも非常に小さいひもでできていてその振動パターンの違いによって特徴が違うと読んだことがあります。

補足

ありがとうございます。
非常に参考になりました！

自分の体の中にクォークがあると知って、クォークが身近に感じるようになりました。
こうやって字を打っている手にもすごい数のクォークがあるんでしょうね。

回答No.6

isa-98

光学顕微鏡は、光の波長以下の物は認識する事が出来ません。
（１０００倍程度が限界）

思いの他倍率が低いのです。
野口英世が黄熱病のウイルスを発見出来なかったのはこれが理由です。

ですので、
電子顕微鏡は電子線の波長付近が電子顕微鏡の限界となります。
電子を使用する限り、そのレベルが限界となります。（原子レベル）

ですのでそれ以上小さい物質は直接は現在の科学力では見る事が出来ません。なので「観察」ではなく他の方法で「観測」したり「確認」する事になるのです。

物質が存在するならば、エネルギーが存在するはずです。
本体ではなく、ニュートリノやミュートリノの発するエネルギーを受信しているのです。

存在が明らかになればそれを観察する技術が必要になります。

補足

野口英世博士が出てきました。
そういう理由だったんですね。
科学の発展が医学に役立ち、それがひいては人類に役立つ・・
壮大な話にまでいけました。
ありがとうございました。

回答No.4

kyo-mogu

見るという行為は、光りなどを反射した物を観測する形が多いです。しかし、小さすぎると反射するものが少なくなったり、対象物を変化させてしまう可能性も出てきます。また反射した物を受け取るセンサーも精密で小さく作るにも限度があります。
　そのままの形では見るのが難しいのですが、反射したものが拡散することにより、つまり水しぶきがぶつかって広がるようなもの。それにより、受け取る側もようやく検知できる状態になります。間接的にみるしか今のところは無いようです。カミオカンデも反応した物を観測することでようやく分かった状態です。また、早く動いている状態を一瞬で見ることもまた難しいのですから。
　後は、理論などを頑張って考えて、実験して、検証しての繰り返しでようやく分かってきている状態です。

補足

ありがとうございました。
なるほど、見るということは光を感じるということですね。
見えない理由が少し分かったようです。

回答No.3

srafp

> 物質を構成する最小の物質？
「基本粒子」と言う意味であれば、次のモノを指すといわれておりますが、超弦理論やツイスター理論によれば更に下の階層があると予想されております。
　レプトン:電子、(電子)ニュートリノ、ミューオン、ミューニュートリノ、タウオン、タウニュートリノ
　クォーク:アップ、ダウン、ストレンジ、チャーム、トップ、ボトム
「物質の性質を示す最小単位」と言う意味であれば、分子若しくは原子が該当すると考えます。

> カミオカンデなどで観測する意味が分かりません。
ニュートリノは「強い力」「重力」「電磁力」の3つの力からの影響を受けず、僅かに「弱い力」の相互作用によってのみ反応が確認できると予想されておりました。
そのために、大量の陽子を蓄え、宇宙線による影響を受けない地下深くに設けたカミオカンデはニュートリノを観測する為の施設として有望だったのです。

> クォークは見えないんですか？
量子力学の世界になるため、不確定性の原理により、状態と位置は同時に観測できず、タダ確率的な存在の雲を見るだけと考えます。[電子もその雲を見ているだけであり、裸の電子を見たものは居ないと認識しております]

以上。素人なので説明不足・言葉足らずな点は、ご了承下さい。

補足

ありがとうございます。
まだ下の階層があるんですか！
まるで火の鳥・鳳凰編ですね・・

回答No.2

tetsumyi

このような素粒子の大きさと言うものは計る方法が無いと言えます。
光等では波長より短いものは見えないし、動き回っていますし、お互いに衝突させたとしてもどこに居たのか正確な場所を特定できませんし、その上、大きさとお互いに作用し合う距離は一致しているとも言えません。
このような極限的な粒子は、雲を掴むような存在で扱い難いですねー。

補足

先ほど書き忘れましたが、皆様ありがとうございます。

理屈は分かりませんが見えないということで理解します。
見えないからそういう施設で観測するしかない、ってことですね？

知りたいのは、ニュートリノなどの素粒子と呼ばれる物質は、例えばわれわれの体の中にもあるのでしょうか？
それとも我々の体の最小物質というのは原子？とか原子核？なのでしょうか？
つまり、単に宇宙における最小の物質というのがニュートリノだよ、ってことでしょうか？
どうも宇宙ばかりが注目されている感じがして、我々の身体の中の実際の最小物質は素粒子なのか？ということが知りたいのです。

回答No.1

noname#160321

>ニュートリノとかクォークは見えないんですか
見えません。というか「見えない筈」と云う事になっています。
「大きさ」というものが無いんです。

補足

理屈は分かりませんが見えないということで理解します。
見えないからそういう施設で観測するしかない、ってことですね？

知りたいのは、ニュートリノなどの素粒子と呼ばれる物質は、例えばわれわれの体の中にもあるのでしょうか？
それとも我々の体の最小物質というのは原子？とか原子核？なのでしょうか？
それとも単に宇宙における最小の物質というのがニュートリノだよ、ってことでしょうか？
どうも宇宙ばかりが注目されている感じがして、我々の身体の中の実際の最小物質は素粒子なのか？ということが知りたいのです。