フォノンってなんなのかと思う。おれは距離がほしいと思ってるけど。

「3次元多様体は球に同位相」とは幾何化定理からの要請となる。しかしフォノンとはなんなのか。「アーベルは存在しない」つまり「A+B=B+Aは存在しない」それでも我々は「きれいに折り目を付け」「きれいな拠れ」を付けようとする。それはまるで「拡げたときに正しく機能するように」我々は「きれいに折り目を付け」「きれいな拠れ」を付けようとすることをやめようとしない。我々の平和も食事も。何もかもが干渉する。では「フォノン」とはいったいなんなのか?我々はきれいに折れ目をつけることをやめようとしない。「バウンディエントロピー」これもまたどういったことか。私の理論では「⬜︎E=∫Fds」である。「ムダ」とはいったいなんなのか。ちなみに私の中ではチェッカーズ「そのままで」がめちゃはやっている。パートンジェットか。パートン模型は依然として高エネルギー近似において正当であり、長年にわたって拡張されている。パートン模型では、パートンはある物理スケール(やりとりされる運動量の逆数で測られる)に対して定義される。たとえば、ある長さスケールのクォークパートンはより小さいスケールではクォークパートン状態やグルーオンパートン状態、その他のより多くのパートン状態の重ね合わせで表現されうる。同様に、あるスケールのグルーオンパートンはグルーオンパートン状態とグルーオンパートン、クォーク・反クォークパートンや他の複数パートン状態との重ね合わせに分解することができる。このため、ハドロンの中のパートンの数はやりとりされる運動量が増えるにつれて実際に増える。低エネルギー(つまり長い長さスケール)では、バリオンは三つの価パートン(クォーク)を、中間子は二つの価パートン(クォークおよび反クォーク)を含む。しかし、より高エネルギーでは「海パートン(非価パートン)」も観測される。ドレル・ヤン反応 : 陽子と陽子(より一般にはハドロンハドロン)が衝突してミューオンと反ミューオンの対が生じる反応。電子と陽電子の対ができる場合もある。ドレル・ヤン反応を用いて陽子中の反クォークのフレーバー対称性を調べる実験は1990年代からCERN(NA51実験)とFNAL(E866実験)で行われた。散乱粒子は原子価パートンのみを認識します。より高いエネルギーでは、散乱粒子は海のパートンも検出します。原子核を構成する核子(陽子と中性子)はクォーク3つからなるとされるが,実際には膨大な数のクォークと反クォークに満ちあふれた海のようなものだ。クォークの海のダイナミズムは,強い力を記述する量子色力学(QCD)によっている。QCDの方程式は簡潔だが解くのが非常に難しい。そのためクォークの海の組成やスピンという物理量について,わからない部分が多く,日本も加わった国際共同実験によって解明が進んでいる。

中島林彦 / 協力:柴田利明

中島は日経サイエンス編集長。柴田は東京工業大学大学院理工学研究科基礎物理学専攻教授。日本物理学会副会長。専門は素粒子原子核物理実験。特に核子のスピン構造を研究している。

「また…」高杉が続けた。「ほぼ同数の反クォークも存在します。つまり核子内部は、ク

ォークと反クォークで満ち溢れた世界です。

この<クォークの海>で、クォークから反クォークを引き算すると、クォーク3個が残りま

す」

「はい…」支折が言った。「つまり、

 

<バレンスクォーク

 

が3個残るわけですよね?陽

子だと、アップクォークが2個とダウンクォークが1個…残るわけですね」

「そうです…」高杉が言った。「そうなるはずです…

しかし…加速器実験では、ある特定領域の運動量の反クォークにおいて…反ダウンク

ォークが、反アップクォークよりも…7割近くも多い…ことが分かったそうです」

「うーん…7割もですか?」

現実には…

 

核子の内部は3個のバレンスクォークの他に、

 

膨大な数の海クォークとグル

ーオンがあるわけです」

「そうですね…その実態が、まだよく分からないと…」