Hadron? バリオン？ メソン？ 何が何だ？ 誰が誰？
NFL とは異なり、高校のフットボールでは、チームのジャージーの背中に選手の名前がないことが一般的です。 そのため、一般的な観戦者にとっては、非常に分かりにくいものとなっています。 専門家は誰が誰だか考えなくてもわかるのですが、一般の観客は、ジャージの番号と選手の名前を関連付けるリストがないと、どの選手が誰だかすぐにわからなくなります。
素粒子物理学でも、粒子の名前がすべて「オン」で終わっているのと同じ問題があります。 大規模な頭痛を引き起こすのに十分です。 専門家なら一目でわかるのですが、専門家でない人にとっては、それらを識別するリストがあると非常に便利です。 今週のNutshellでは、そのうちの3つを特定し、それらがどのように関連しているかを説明する予定である。
まず最初に、3つの用語はすべて粒子のクラスを表します。 ハドロンは、強い核力を経験する粒子です。 つまり、クォークを含んでいます。 バリオンはハドロンの一種であり、3つのクォークを含んでいます。 中間子もハドロンの一種で、1個のクォークと1個の反クォークを含んでいます。 動物界に例えると、ハドロンという用語は動物という用語に対応し、中間子とバリオンという用語は哺乳類と爬虫類という分類に対応するかもしれません。 これは、ギリシャ語の語源である、重いという意味の「バリス」と中間の意味の「メゾス」からわかる。 (レプトンと呼ばれる粒子もあるが、これは軽いという意味のギリシャ語「レプトス」に由来するもので、ハドロンではないのでここでは触れない)。 1960年代には、バリオンは重い粒子、中間子は中間の質量を持つ粒子という同定が絶対的なものであったが、1960年代には、バリオンは重い粒子、中間子は中間の質量を持つ粒子という同定がなされた。 しかし、より重いチャームクォークとボトムクォークが発見されたことで、その結びつきが崩れ、最初に発見されたバリオンよりも重い中間子を構成できることが判明した。
中間子とバリオンの共通点は、構成するクォークが色を持つにもかかわらず、それら自身は色を持たない、つまり色中立であることです。 つまり、強い力の電荷を持つのはクォークとグルーオンの構成要素であり、それを構成するメソンやバリオンの構成要素ではありません。 バリオンは3つのクォークを含むハドロンであり、中間子はクォークと反クォークを含むハドロンである。
-ドン・リンカーン
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バリオンとメソンはハドロンの一例です。 クォークを含み、強い核力を経験する粒子はすべてハドロンです。 バリオンは3つのクォークを持ち、中間子はクォークと反クォークを持っています。