電磁重力ひもによる素粒子の解明 最終結論 の論文の抜粋を示す。
●電磁重力ひもの提案主旨
既存の素粒子物理学が「素粒子には構造がない」として素粒子を点で扱うのに対して、電磁重力ひもでは「素粒子には構造がある」とし て、素粒子が核子程度の大きさを持つものとして、電磁ひもと重力ひもの2重構造をした電磁重力ひもでできているとの仮定 を基にして、素粒子の構造と現象を解明することを提案する。
●著者 土肥 正行
●本論文の立場
既存の素粒子物理学は量子力学が発展したもので、数学的立場で難解な数学を用いて原理(ゲージ対称性、作用積分の最小、 仮想経路の積分、確率密度等)から究極的な理論を求めて素粒子の自然現象を解明している。
それに対して、本論文は物理的立場にたって、素粒子・ハドロン・宇宙初期の構造を素粒子が振る舞えるような立場からイメ ージ的に簡易な数式を用いて解明している。それは前期量子論が原子の構造をイメージから物理的立場で解明したように、本 論文は素粒子の構造をイメージ的に物理的立場で解明している。
●本論文の特徴
○不採用とした既存理論
イメージに合わないか、不必要な既存理論は本論文では不採用とした。
色理論、標準理論、力の統一理論、多次元空間、ヒッグス粒子
○既存理論の疑問点の回答
☆ボソンとフェルミオンの相違--閉じたひもと開いたひもの相違
☆ボソンは質量と電荷がない--閉じたひもは媒介ボソン放出の開放端がない
☆素粒子の波動性と粒子性の両立--全ての素粒子が回転周波数を持つ為
☆ハドロンジェット--光子からの対生成(q・反q)の進行方向は互いに逆な為
○本論文の独自の内容
☆宇宙の始まり--巨大なエネルギーの1個の光子が出現して、それが分裂して全ての素粒子と宇宙ができた。
光子の性質が全ての素粒子に継承される。
☆フェルミオンの世代--電磁ひもの断面が世代で縮小し、不連続なエネルギー準位となる為に世代発生。
(第11世代~第1世代)
☆核子の生成過程--光子の対生成からクォークが閉じ込められたまま核子が生成した過程をイメージで述べた。
☆仮想核力--ハドロンの結合力として電気力と磁力(近距離で一定)の合成
☆ハドロンの構造と崩壊--仮想核力でハドロンの構造と崩壊を解明
☆新規なボソン--電磁力を単独な電磁弦、重力を単独な重力弦のボソン追加
☆1粒の力--電磁力と重力の放出時の運動量を表現、多重化が判明
☆ボソン--単独な電磁弦:電磁力、単独な重力弦:重力、光子:電磁波
ボソンは3種類しかない。ウィークボソンは開いたひもの為、ボソンでない。
●電磁重力ひもとは?
○2重構造のひも
電磁ひもと重力ひもの2重構造である。
☆電磁ひも--電荷に関係した電磁力の送受信を行う為のひも
エネルギー(フェルミオンの質量)は殆ど電磁ひも
電磁弦とコピー用光子を内蔵
☆重力ひも--質量に関係した重力の送受信を行う。 重力弦を内蔵
☆中心ひも--ひもの中心は質量のない中心ひもが内蔵弦を引きつけている
○ひもの太さ
内蔵弦は運動をしており、この大きさをひもの太さ(断面)と考える。
ひもの太さ(断面)--電磁ひも:SE、 重力ひも:SG
SE:世代により縮小、 SG:世代で一定
断面比は重力FG(万有引力)とクーロン力FEの比である。
電子において--bg=FG/FE=SG/SE=10^-43、半径比rG/rE=10^-22
第1世代のひもの太さ--電磁ひもrE=10^-17m、重力ひもrG=10^-37m
○ひもの長さ
電磁ひも・重力ひも・中心ひもの長さLは等しい。
フェルミオンのひもの長さL=h/mc h:プランク定数、m:質量、c:光速
○エネルギー・スピン--全ての素粒子で持っている
●ひもの種類
○電磁重力ひもの種類
閉じたひも(開放端なし)--ボソン(光子)
開いたひも(開放端あり)--フェルミオン、ウィークボソン。 開いたひもは、開放端より放出物を放出する。
○ボソン--光子(電磁重力ひも):電磁波の媒介
単独な電磁弦(新規:弦のみ):電磁力の媒介
単独な重力弦(新規:弦のみ):重力の媒介
単独な弦は距離と共に大きさ拡大、光子は距離で大きさ一定
○放出物
下記のように、開いたひものは放出物がある。
1
●素粒子のひも構造
下記に素粒子のイメージ図を示す。
2
●素粒子の諸元
下記に素粒子の諸元を示す。
3
●電磁重力ひもの関係式
4
○磁気モーメント(フェルミオン)
5
○単独な電磁弦の放出と吸収回数(フェルミオン)
6
●電磁力と重力の放出物の構造
フェルミオンから単独な弦(単独な電磁弦、単独な重力弦)を放出して、それを交換して、電磁力と重力の力F
を発生する。その放出構造を解析した結果を下記に示す。
○1粒の力の意味
7
○1粒の式とイメージ図
下記に示す。
8
9
●力の分類
既存理論の4つの力は、電磁重力ひもでは、下記のように変更する。
○力の定義; 力とは、2点間の粒子が媒介ボソンを交換して、相互または、片方に力またはエネルギーを与えること。
○色理論のカラー力を廃止して、その代わりに仮想核力を考えた。
10
11
●ボソンの相違点
3種類のボソンで、光子と単独な弦(単独な電磁弦、単独な重力弦)は下記のように相違している。
12
●仮想核力
ハドロンの結合力は、色理論のカラー力に代わり仮想核力を仮定する。
13
14
●核子内のクォーク質量
核子(同種2個、異種1個)の磁気モーメントは、同種の磁気モーメントは互いに反平行なので合成は零となる為に、結局、異種1個の磁気モーメントが核子の磁気モーメントなる。これから核子内のクォーク質量が下記にようになる。
15
●核子の仮想核力
陽子(u1-u2-d3)の同種間(u1-u2)と異種間(u2-d3)の仮想核力(クーロン力と磁気モーメント力の和:磁気モーメント力は近距離で変形)のグラフを示す。
16
●2点間で仮想核力が安定になる磁気モーメント
2点間の磁気モーメント力が引力になるのは、距離軸に垂直タイプ(互いに磁気モーメント反平行で引力)と距離軸に平行タイプ(磁気モーメント同方向で引力)があり、電気力(クーロン力)と磁力(磁気モーメント力)は互いに逆力である。
17
●核子の構造のイメージ
クォークのひもを求めて、それを基に核子の構造のイメージを下記に示す。
18
核子のクォーク結合諸元より核子のイメージ図を下記に示す。
19
●宇宙創生
○宇宙の始まり
宇宙の始まりは、プランク時間(10^-43秒)に巨大なエネルギー(10^110 GeV)の光子1個が出現した。
そのエネルギーは物理法則を無視したほど驚きのことであった。
その1個の光子には、この宇宙を創生する為の機構が組み込まれていた。
右巻きのスピン、電磁重力ひもの2重構造(電磁ひも、重力ひも)、
放出物{ 単独な弦、光子、クォーク、ウィークボソン }、
世代と素粒子の種類、受信処理、光子の大きさの時間による拡大等である。
全ての素粒子は、この1個の光子が分裂したものなので、この光子の性質が継承された.
(スピン、右巻きスピン(対生成が右巻)等)
○インフレーション
インフレーションは1個の光子が倍々に分裂して10^87個になった。宇宙の大きさも1mになった。
それ以降物理法則が満足することになる。
○フェルミオンの世代の理由
フェルミオンの世代は、電磁ひもの断面(電磁弦の断面)が世代により飛び飛び(不連続)に縮小する為に生じた
ものである。(重力ひもの断面は一定)
○u系の時代
第11世代~第7世代の光子の対生成はu系のみ関係した。(d・e系のエネルギーに達していなかった。)
この為対生成と対消滅を繰り返した。
○ハドロンの生成
光子の時間と共に拡大する性質の為に宇宙が冷えて、第6世代になるとd・e系のエネルギーに達する為に、
光子の対生成からd・e系が生成するようになる。
この時、u・d系のクォークは、半端な電荷のウィークボソンを放出して、クォーク転換を起こして、閉じ込められた
ままハドロンが生成した。(この半端な電荷のウィークボソンは崩壊して、クォークとニュートリノになった。
このニュートリノは宇宙の冷たい暗黒物質と考えている。)
☆u系の対生成--→中性子用ハドロン
☆d系の対生成--→陽子用ハドロン
☆e系の対生成--→対消滅
☆生成したハドロンの遷移
磁気モーメントが軸に平行→軸に垂直→クォーク転換による世代間遷移
○陽子の誕生
第1世代になると世代のハドロンは核子の誕生になる。
○宇宙の歴史
以下に、宇宙の歴史のイメージ図を示す。
20
●電磁重力ひも(EMGS)に関するwebサイト
○「電磁重力ひもの論文公開」
(http://www7b.biglobe.ne.jp/masadphy1/index.html)
電磁重力ひもとして発表した過去10個の論文掲載。
最終版が本論文に相当する。 (電磁重力ひもによるハドロンと宇宙の解明; EMGSHadronAndUniverse.pdf)
○My Open Archive
(http://season1.myopenarchive.org/toppage/)
Searchで「masadphy1」のタグで検索、2010.11.30 で投稿終了、 閲覧可能。 最終版以外の最近の論文。
●電磁重力ひもの各部の名称と略称
下記に示す。
●電磁重力ひもの提案主旨
既存の素粒子物理学が「素粒子には構造がない」として素粒子を点で扱うのに対して、電磁重力ひもでは「素粒子には構造がある」とし て、素粒子が核子程度の大きさを持つものとして、電磁ひもと重力ひもの2重構造をした電磁重力ひもでできているとの仮定 を基にして、素粒子の構造と現象を解明することを提案する。
●著者 土肥 正行
●本論文の立場
既存の素粒子物理学は量子力学が発展したもので、数学的立場で難解な数学を用いて原理(ゲージ対称性、作用積分の最小、 仮想経路の積分、確率密度等)から究極的な理論を求めて素粒子の自然現象を解明している。
それに対して、本論文は物理的立場にたって、素粒子・ハドロン・宇宙初期の構造を素粒子が振る舞えるような立場からイメ ージ的に簡易な数式を用いて解明している。それは前期量子論が原子の構造をイメージから物理的立場で解明したように、本 論文は素粒子の構造をイメージ的に物理的立場で解明している。
●本論文の特徴
○不採用とした既存理論
イメージに合わないか、不必要な既存理論は本論文では不採用とした。
色理論、標準理論、力の統一理論、多次元空間、ヒッグス粒子
○既存理論の疑問点の回答
☆ボソンとフェルミオンの相違--閉じたひもと開いたひもの相違
☆ボソンは質量と電荷がない--閉じたひもは媒介ボソン放出の開放端がない
☆素粒子の波動性と粒子性の両立--全ての素粒子が回転周波数を持つ為
☆ハドロンジェット--光子からの対生成(q・反q)の進行方向は互いに逆な為
○本論文の独自の内容
☆宇宙の始まり--巨大なエネルギーの1個の光子が出現して、それが分裂して全ての素粒子と宇宙ができた。
光子の性質が全ての素粒子に継承される。
☆フェルミオンの世代--電磁ひもの断面が世代で縮小し、不連続なエネルギー準位となる為に世代発生。
(第11世代~第1世代)
☆核子の生成過程--光子の対生成からクォークが閉じ込められたまま核子が生成した過程をイメージで述べた。
☆仮想核力--ハドロンの結合力として電気力と磁力(近距離で一定)の合成
☆ハドロンの構造と崩壊--仮想核力でハドロンの構造と崩壊を解明
☆新規なボソン--電磁力を単独な電磁弦、重力を単独な重力弦のボソン追加
☆1粒の力--電磁力と重力の放出時の運動量を表現、多重化が判明
☆ボソン--単独な電磁弦:電磁力、単独な重力弦:重力、光子:電磁波
ボソンは3種類しかない。ウィークボソンは開いたひもの為、ボソンでない。
●電磁重力ひもとは?
○2重構造のひも
電磁ひもと重力ひもの2重構造である。
☆電磁ひも--電荷に関係した電磁力の送受信を行う為のひも
エネルギー(フェルミオンの質量)は殆ど電磁ひも
電磁弦とコピー用光子を内蔵
☆重力ひも--質量に関係した重力の送受信を行う。 重力弦を内蔵
☆中心ひも--ひもの中心は質量のない中心ひもが内蔵弦を引きつけている
○ひもの太さ
内蔵弦は運動をしており、この大きさをひもの太さ(断面)と考える。
ひもの太さ(断面)--電磁ひも:SE、 重力ひも:SG
SE:世代により縮小、 SG:世代で一定
断面比は重力FG(万有引力)とクーロン力FEの比である。
電子において--bg=FG/FE=SG/SE=10^-43、半径比rG/rE=10^-22
第1世代のひもの太さ--電磁ひもrE=10^-17m、重力ひもrG=10^-37m
○ひもの長さ
電磁ひも・重力ひも・中心ひもの長さLは等しい。
フェルミオンのひもの長さL=h/mc h:プランク定数、m:質量、c:光速
○エネルギー・スピン--全ての素粒子で持っている
●ひもの種類
○電磁重力ひもの種類
閉じたひも(開放端なし)--ボソン(光子)
開いたひも(開放端あり)--フェルミオン、ウィークボソン。 開いたひもは、開放端より放出物を放出する。
○ボソン--光子(電磁重力ひも):電磁波の媒介
単独な電磁弦(新規:弦のみ):電磁力の媒介
単独な重力弦(新規:弦のみ):重力の媒介
単独な弦は距離と共に大きさ拡大、光子は距離で大きさ一定
○放出物
下記のように、開いたひものは放出物がある。
1
●素粒子のひも構造
下記に素粒子のイメージ図を示す。
2
●素粒子の諸元
下記に素粒子の諸元を示す。
3
●電磁重力ひもの関係式
4
○磁気モーメント(フェルミオン)
5
○単独な電磁弦の放出と吸収回数(フェルミオン)
6
●電磁力と重力の放出物の構造
フェルミオンから単独な弦(単独な電磁弦、単独な重力弦)を放出して、それを交換して、電磁力と重力の力F
を発生する。その放出構造を解析した結果を下記に示す。
○1粒の力の意味
7
○1粒の式とイメージ図
下記に示す。
8
9
●力の分類
既存理論の4つの力は、電磁重力ひもでは、下記のように変更する。
○力の定義; 力とは、2点間の粒子が媒介ボソンを交換して、相互または、片方に力またはエネルギーを与えること。
○色理論のカラー力を廃止して、その代わりに仮想核力を考えた。
10
11
●ボソンの相違点
3種類のボソンで、光子と単独な弦(単独な電磁弦、単独な重力弦)は下記のように相違している。
12
●仮想核力
ハドロンの結合力は、色理論のカラー力に代わり仮想核力を仮定する。
13
14
●核子内のクォーク質量
核子(同種2個、異種1個)の磁気モーメントは、同種の磁気モーメントは互いに反平行なので合成は零となる為に、結局、異種1個の磁気モーメントが核子の磁気モーメントなる。これから核子内のクォーク質量が下記にようになる。
15
●核子の仮想核力
陽子(u1-u2-d3)の同種間(u1-u2)と異種間(u2-d3)の仮想核力(クーロン力と磁気モーメント力の和:磁気モーメント力は近距離で変形)のグラフを示す。
16
●2点間で仮想核力が安定になる磁気モーメント
2点間の磁気モーメント力が引力になるのは、距離軸に垂直タイプ(互いに磁気モーメント反平行で引力)と距離軸に平行タイプ(磁気モーメント同方向で引力)があり、電気力(クーロン力)と磁力(磁気モーメント力)は互いに逆力である。
17
●核子の構造のイメージ
クォークのひもを求めて、それを基に核子の構造のイメージを下記に示す。
18
核子のクォーク結合諸元より核子のイメージ図を下記に示す。
19
●宇宙創生
○宇宙の始まり
宇宙の始まりは、プランク時間(10^-43秒)に巨大なエネルギー(10^110 GeV)の光子1個が出現した。
そのエネルギーは物理法則を無視したほど驚きのことであった。
その1個の光子には、この宇宙を創生する為の機構が組み込まれていた。
右巻きのスピン、電磁重力ひもの2重構造(電磁ひも、重力ひも)、
放出物{ 単独な弦、光子、クォーク、ウィークボソン }、
世代と素粒子の種類、受信処理、光子の大きさの時間による拡大等である。
全ての素粒子は、この1個の光子が分裂したものなので、この光子の性質が継承された.
(スピン、右巻きスピン(対生成が右巻)等)
○インフレーション
インフレーションは1個の光子が倍々に分裂して10^87個になった。宇宙の大きさも1mになった。
それ以降物理法則が満足することになる。
○フェルミオンの世代の理由
フェルミオンの世代は、電磁ひもの断面(電磁弦の断面)が世代により飛び飛び(不連続)に縮小する為に生じた
ものである。(重力ひもの断面は一定)
○u系の時代
第11世代~第7世代の光子の対生成はu系のみ関係した。(d・e系のエネルギーに達していなかった。)
この為対生成と対消滅を繰り返した。
○ハドロンの生成
光子の時間と共に拡大する性質の為に宇宙が冷えて、第6世代になるとd・e系のエネルギーに達する為に、
光子の対生成からd・e系が生成するようになる。
この時、u・d系のクォークは、半端な電荷のウィークボソンを放出して、クォーク転換を起こして、閉じ込められた
ままハドロンが生成した。(この半端な電荷のウィークボソンは崩壊して、クォークとニュートリノになった。
このニュートリノは宇宙の冷たい暗黒物質と考えている。)
☆u系の対生成--→中性子用ハドロン
☆d系の対生成--→陽子用ハドロン
☆e系の対生成--→対消滅
☆生成したハドロンの遷移
磁気モーメントが軸に平行→軸に垂直→クォーク転換による世代間遷移
○陽子の誕生
第1世代になると世代のハドロンは核子の誕生になる。
○宇宙の歴史
以下に、宇宙の歴史のイメージ図を示す。
20
●電磁重力ひも(EMGS)に関するwebサイト
○「電磁重力ひもの論文公開」
(http://www7b.biglobe.ne.jp/masadphy1/index.html)
電磁重力ひもとして発表した過去10個の論文掲載。
最終版が本論文に相当する。 (電磁重力ひもによるハドロンと宇宙の解明; EMGSHadronAndUniverse.pdf)
○My Open Archive
(http://season1.myopenarchive.org/toppage/)
Searchで「masadphy1」のタグで検索、2010.11.30 で投稿終了、 閲覧可能。 最終版以外の最近の論文。
●電磁重力ひもの各部の名称と略称
下記に示す。