昨今の超弦理論の研究から、フェルミオンは点粒子ではなく十次元空間を振動する弦である事が分かって来ました。超弦理論を信じるのであれば、フェルミオンに表れる特性は標準理論では説明できない特殊な状態を示唆しています。そして、それが、超弦理論に於ける9方向振動です。
陽子は三つクォークで構成された複合粒子ですが、あくまでもそれは、低次元に於ける解釈であり、標準モデルによる結論です。しかし、陽子が十次元空間を振動する弦であるとすけば結論は覆る事になります。
👆図のように、フェルミオンには全て三つの構成要素があり、混合状態に違いはありますが、似たような状態であると考えることもできます。一番イメージしやすいのはニュートリノです。ニュートリノは核反応で発生してから長い距離を移動する間に別種のニュートリノに変化したり再び元に戻ったりを繰り返すことが分かっており、これはニュートリノ振動と呼ばれています。
ニュートリノが超弦であり10次元空間を振動しているとしてニュートリノ振動をイメージすれば、ニュートリノ混合の低次元振動が観測できる範囲(3次元の低次元空間)にだけ現れていることが示唆できると思います。
ニュートリノが分身の術を使って3つの種類に別れている様に見せかけている訳ではありません。ニュートリノの分身は幻ではなくて実体を伴っているのです。ニュートリノは単体ですが、ニュートリノ弦の振動が3つの空間によるものなので3種類のニュートリノが存在している様に見えているのです。
3つの空間が重なり合っていれば、それぞれの空間に独自の幻を作り上げることができまが、その幻は実体を伴っています。研究者が観測できるのは10次元空間ではなく低次元空間だけなので、3つの重なり合った空間を全て記録することはできません。すると、あたかもニュートリノが姿を変えながら振動しているかのように見えるのです。
超弦理論が成り立つためには、空間は3種類必要になります。それぞれは3次元空間なので合わせれば9次元空間が重なり合っている状態ですが、その重なり合った空間にフェルミオンは取り込まれている。すると、フェルミオンは9方向の振動が可能になり、観測可能な3方向だけが姿を見せている。
陽子も同様に9方向に振動する弦であると考えれば、3種類の幻を内在させる混合粒子となり、その幻は標準モデルのクォークを彷彿させる。ただし、その幻は実体を伴っており、隠された余剰6次元空間に隠さりている。それが超弦理論で説明される陽子の姿です。ちなみに、10次元の残りの1次元は時間軸になる。
電子の場合も同様に、それぞれは同じ電子ですが現れる空間の違いによって姿を変えている。それはレプトン混合の有り無しに関わらず実現している。電子は3種類のどの空間に存在するのかによって姿を変えている。すると、電子、ミューオン、タウオンは全て同じ粒子となり定義される。
重なり合う3種類の空間は超弦理論からの要請であり、多次元構造の解明には超弦理論が必用です。
