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点状粒子

1 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/03 19:10 ID:3RluE5iI
レプトンとクォークには大きさがないとさまざまな本に書いて
ありますが、電子、陽電子の衝突実験ってありますよね?
なんで衝突できるの?

2 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/03 19:39 ID:???


3 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/03 19:39 ID:???
同時に波であるから反応してもいいのでは?

4 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/03 19:40 ID:???
波だと反応ってどういうこと?
大きさがあるってどういうこと?
大きさがないってどういうこと?

5 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/03 19:41 ID:???
大きさ0でも座標が同じなら衝突といえるぜよ。

6 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/03 19:48 ID:???
座標が同じなんておこりうるか?

7 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/03 19:52 ID:???
+と−が引き合うからじゃろ

8 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/03 19:53 ID:???
>7
電子-電子衝突実験ってのはないの?

9 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/03 21:30 ID:???
衝突ってのが我々の常識下での衝突と違うからじゃないの?
常識のときでは衝突のときの抗力は物の硬さとかだけど素粒子の場合は持っている
電磁力だとかそんなやつらでしょ?
実際に物に触れなくてもある力で押しのけられたりすれば衝突と考えて良いのでは?

10 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/03 21:56 ID:tadjMhIG
衝突実験の世界では、相互作用(電磁気力とか強い力とか)が起こって
それまでの運動が変化することを「衝突」って呼ぶんだよ。
点粒子の位置や衝突前の速度によって、衝突後の運動が決まるから
「ぶつかりやすさ」と言うのはエネルギーの関数になっているけれども
ちゃんと求まるよ。
衝突、って言う言葉よりも「散乱」のほうが事実に近くて的確かも。



11 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 00:41 ID:Y86iWkOd
そもそも物体がぶつかるというのは、素粒子レベルで見れば物体を構成している電子や核の相互作用によるもの。素粒子に「表面」なんてものは無いです。
電子-電子散乱なんかだと、ラザフォード散乱のようなイメージでいいでしょう。
反粒子は粒子を時間的に逆に見たようなもの(正しくは時間反転ではなく、荷電共役変換)なので、
ファインマンダイアグラムで見れば電子と陽電子が相互作用して仮想光子ができる反応は、電子が仮想光子を放出する過程と同じ。
  ↑
  ↑
  ●〜〜
  ↑
  ↑
上の図で時間の向きを上にとれば、電子↑が光子〜を出している。
時間の向き右にとれば、反対向きの↓は反粒子となるので電子と陽電子が相互作用●して仮想光子を出している。
この●が大きさの無い一点と考えてるから電子にも大きさが無いといっているだけ。
陽子や中性子などに大きさがあるのは内部構造があるため。
実験的に言えばクォークやレプトンに大きさが無いというのは、内部構造がわかるほどのエネルギーレベルでの実験がされていないというだけ。
つまり中身がどうなってるかわかんないから、とりあえず点にしちゃえということです
で、運動量がやり取りされてるんだから、直接触れなくても衝突してるんだってことです。

それから、量子なので同じ座標に2つ以上の波束があっても単に重ね合わせされるだけで、相互作用が無い限り「衝突」はしない。>5

12 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 00:45 ID:???
>>11
光子の大きさはゼロなのではないか? とつっこんでみる。

13 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 01:40 ID:Y86iWkOd
>>12
光子の大きさがゼロだと何か問題がありますか?
っていうか大きさってどこからどこまでの長さのことを言ってるんでしょうか?
波束のを大きさのことをいっているなら、不確定関係によってどんな粒子にも大きさはあります。
この場合、入射粒子の運動量の不確定さが大きいほど波束のを幅は小さくなります。
そうでなくて11で言っている意味なら、光子にも内部構造は無いので0です。

14 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 01:59 ID:???
>>13
もちろん内部構造が無いという意味だが。
サイズゼロの電子からサイズゼロの仮想光子を出せるのはよしとして、
サイズゼロの粒子がサイズゼロの粒子を受けとるのは納得できない!
とかいってみる。

もともと1の疑問がそんな所から来てるようだからね。

15 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 02:42 ID:???
>>14
どっちが出してどっちが受け取るなんて
イメージに意味があると思うのん?

16 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 02:49 ID:???
>>15
では、仮想光子交換のイメージに意味があると思う?

17 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 04:57 ID:???
ここでいう粒子の大きさ=反応断面積 
みたいなかんじでいいの?

18 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 05:59 ID:???
>>16
「どっちが」出して「どっちが」受け取るなんて(以下略)

19 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 06:28 ID:???
光子も電子も内部構造がないのでサイズゼロ。
一方、 電子 + 光子 → 電子 などの反応は有限の反応断面積をもつ。

変でないかい? といってみる。

#QED摂動展開のファインマングラフの内線や外線に「粒子」という
#物理的描像を与える>>11の説明は変ではないかと言いたいのだが。

20 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 13:45 ID:zBPKSuwk
相互作用の及ぶ大きさ、と言う意味でなら電子はけっこうでかいと言える。
電子散乱における(微分)断面積はだいたい10^(-18)cm^2位の
大きさがある。

21 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 14:14 ID:???
断面積ってエネルギーに比例?

22 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 14:35 ID:zBPKSuwk
>21 いや。エネルギーの関数ではあるけれど比例はしないよ。

23 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 15:38 ID:???
静止してるときに断面積0にはならないんですか?

24 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 17:20 ID:???
断面積はローレンツ不変だよ〜ん。

25 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 19:42 ID:???
内部構造がないからサイズゼロという論理が分からん・・・オシエテ

26 :age:02/02/04 21:50 ID:???
age

27 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 22:06 ID:???
断面積は理論的にきまるんですか?

28 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 22:10 ID:???
>>27 もちろん。

29 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 22:20 ID:???
あれ?実験で得た値を使うんじゃないの?

30 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/04 22:24 ID:???
>>29
QEDの場合、断面積の理論と実験の差は誤差の範囲内です。

31 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/02/05 00:46 ID:BUQD0wGQ
>29 実験条件に依存する部分はね。
入射粒子数とか価数とか標的密度とか衝突エネルギーとか、
式に入れるとちゃんと求まる。

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