超弦理論 ボトムグザイ粒子 (Ξ)

　ボトムグザイは三つのクォークで構成されたボトムバリオン粒子に分類されている。

ボトムグザイ Ξ⁰b
usb 5792±3 1⁄2* 1⁄2* +* 0 −1 0 −1 1.42×10⁻¹²

ボトムグザイまたはカスケードB Ξ⁻b
dsb 5792.9±3.0 1⁄2* 1⁄2* +* −1 −1 0 −1 1.42×10⁻¹²

　ボトムグザイは、ボトムクォークを含むバリオンなので崩壊過程が一段階追加されていると考えられる。また、重いボトムクォークを含んでいるので、質量は、 P又はN＋ボトムクォーク＋その他 になると考えられる。(標準理論による解釈)

　ボトムグザイ(Ξ⁰b )(Ξ⁻b) がボトムクォークを含んでいると考える理由には、その質量にも一因がある。

ボトムクォークの質量
4.19+0.18
−0.06 GeV/c2 (MSスキーム)
4.67+0.18
−0.06 GeV/c2 (1Sスキーム)
　
　以下のボトムグザイ粒子は観測も検出もされていない。

ダブルボトムグザイ[† 1] 　Ξ0bb 　 　ubb 1⁄2* 1⁄2* +* 0 0 0 −2
ダブルボトムグザイ[† 1] 　Ξ−bb 　　dbb 1⁄2* 1⁄2* +* −1 0 0 −2
チャームボトムグザイ[† 1] Ξ+cb 　　ucb 1⁄2* 1⁄2* + +1 0 +1 −1
チャームボトムグザイ[† 1] Ξ0cb 　　dcb 1⁄2* 1⁄2* +* 0 0 +1 −1
†印の粒子は観測も検出もされていない。

　これらのボトムグザイ粒子が観測も検出もされていない理由としては、やはり、その質量に一因があると考えられる。クォークモデルに於けるボトムグザイ粒子の質量解析は、 P又はN＋ボトムクォーク＋その他 になるので、その質量に相当する共鳴状態がなければ、その粒子の存在が確認できないと解釈される。

　固有ホログラフィック形態では、ウプシロン中間子の共鳴状態に、1⃣₇₀、①₈₀、①₉₀、①₁₀₀、①₁₁₀、①₁₂₀、・・　となる励起状態があると考えた。

　固有ホログラフィック形態は、メソンとバリオンで少し異なった性質がある。

　バリオンの場合にも共鳴状態に、1⃣₇₀、①₈₀、①₉₀、・・が存在しているが、新たに、ホログラフィックエリアの凝縮が現れる。

　👆写真は、ホログラフィックエリアの基本形ですが、バリオンの場合には、この基本形が凝縮して励起状態になる性質が新たに現れる。

　👇写真はその凝縮を表している。(赤の線が入ることで、ホログラフィックエリアの基本形が三倍や二倍になっている)

　ボトムグザイ(Ξ⁰ usb 5792)、　ボトムグザイ (Ξ⁻ dsb 5793)　の固有ホログラフィック形態には👇エリア凝縮を含んだ新しい形態をしている。これは、今までのS形態やC形態、B形態とは異なる新たな形態になつている。


　

超弦理論 ウプシロン中間子

　ウプシロン中間子（ウプシロンちゅうかんし、Υ中間子）とは、ボトムクォーク（b）と反ボトムクォークからなる中間子であるボトモニウムの１系列である。

Υ(1S)
質量は、9460.30±0.26MeV
寿命はおよそ10-20sであり、e、μ、τの3種のレプトン対に各2.5%崩壊するなど、崩壊モードは極めて多い。なおウプシロン粒子はこのように極めて短寿命で崩壊し、寿命τはエネルギー幅からτΔE〜h/2πから求められるに過ぎない。

Υ(2S)
質量は、10.02326±0.00031GeV
これも崩壊モードはきわめて多岐である。Υ(1S)と荷電π中間子対に約20%、Υ(1S)と中性π中間子対に約10%崩壊するほか、レプトン（e、μ、τ）対に各々2%程度崩壊する。

Υ(3S)
質量は、10.3552±0.0005GeV
これも崩壊モードはきわめて多岐である。Υ(2S)+X（π中間子対など）に約10%、Υ(1S)+X（π中間子対など）に約7%崩壊するほか、レプトン（μ、τ）対にも各々2%程度崩壊するが、電子対への崩壊は極めてわずかである。

Υ(4S)
Υ(10580)とも呼ばれる。 質量は、10.5794±0.0012GeV
殆どすべて（96%以上）が、B中間子対に崩壊する。荷電B中間子対と中性B中間子対の割合はほぼ等しい。

Υ(10860)
Y(5S)とも呼ばれる。質量は、10.865±0.008GeV
主な崩壊モードは、B中間子対類、ないしそれと1～2個のπ中間子に計60％程度、チャームB中間子対類に20%程度である。

Υ(11020)
質量は、11.019±0.008GeV
崩壊については、きわめてわずかな割合で電子対への崩壊が観測されている以外は、現時点では未詳である。

　出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

　ウプシロン中間子はホログラフィック形態の包括的な見解が必要になる。

　クォークモデルの大きな欠点には、ハドロンの質量が説明できない事がある。特に、ウプシロン中間子の場合は、ボトムクォーク（b）と反ボトムクォークからなる中間子なので、ボトムクォーク＋反ボトムクォークが質量になる筈ですが、結合エネルギー等 考慮しても、大きな食い違いが生じている。この食い違いは、全てのハドロンに及んでおり、おそらく、クォークモデルでハドロンの質量は説明できない。

　ウプシロン中間子は、ある種の共鳴状態を作っており、異なる量子量を持つ幾つかの種類がある。通常は、この量子量がスピンに対応しており、レッジェ軌道上に質量が表される筈ですが、ウプシロン中間子の質量は、そのような単純な説明はできない。

　この状態は、二種類のスピンを持つ二種類のレッジェ軌道の混合状態であると考えられる。しかし、クォークモデルの於けるウプシロン中間子は、ボトムクォークと反ボトムクォークの複合粒子でり、極めて単純な構造であることから、この操作にも大きな辻褄合わせが必要になる。

　ウプシロン中間子のホログラフィック形態には、部分形態にK中間子の形態、D中間子の形態、B中間子の形態が含まれている。ウプシロン中間子のホログラフィック形態を分類すれば、K中間子の組み合わせ形態、D中間子の組み合わせ形態、B中間子を含んだ形態、に分類され、様々な構造が現れる。　

　ウプシロン中間子の共鳴状態には、1⃣₇₀、①₈₀、①₉₀、①₁₀₀、①₁₁₀、①₁₂₀、・・　となる励起状態があり、この励起状態がウプシロン中間子固有の共鳴状態になっている。(励起状態のエリアは内殻に現れる)

　エリア内に内在するレプトンは、負ミューオンと電子、等 であるが、電子等の質量は質量解析の上では無視できる。

　

超弦理論 B中間子

　B中間子(B meson、B)は、反ボトムクォークとアップクォーク(B+)、ダウンクォーク(B0)、ストレンジクォーク(B0s)またはチャームクォーク(B+c)の各々の組合せから構成される中間子である。反ボトムクォークとトップクォークの組合せは、トップクォークの短い寿命のため、存在し得ないと考えられている。反ボトムクォークとボトムクォークの組合せは、B中間子ではなくボトモニウムと呼ばれる。

　ボトムクォークは、 -1/3e の電荷を持ち、その質量は約 4 GeV（陽子の約4倍）という巨大なものである。また、ボトムクォークは多様な崩壊モードを持つ。最も分岐比が大きいのはチャームクォークへの崩壊であるが、フレーバーを変える中性カレント（FCNC）モードであるストレンジクォークやダウンクォークへの崩壊や、CKM行列のVub成分が小さいために起きにくいアップクォークへの崩壊も観測されている。

　クォークに三つの世代が存在することはCP対称性の破れと深い関係があり、第三世代に属するボトムクォークを持つ中間子はCP対称性の破れを調べるのに最も適した粒子であることからBaBar実験やBelle実験でその研究が進められた。
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

　標準モデルで、クォークに三世代が必用なのは、数学的な対称性を満たす理論からの要請であった。弱い相互作用はP対称性を破り、ヒッグス機構が生まれ、数学的な対称性は拡大していったのだが、状況が複雑化されるに伴って素粒子物理は物理的な側面を失い、高度な対称性に因る数合わせになっている感がある。

　ここでは、第三世代のクォークに相当する超弦構造の特徴を考える。

　ホログラフィックエリアの特徴は、この構造が平面構造になっていることにある。ホログラフィックエリアは宇宙の地平面にあり、その射影が励起状態になり固有のホログラフィック形態を形成する。

　B中間子は、チャームクォークよりも重いボトムクォークを含んだメソンである。トップクォークがハドロンを構成しないので、弱い相互作用が蓄積された最終段階のメソンがB中間子と言うことができる。

　第三世代に属するボトムクォークを持つ中間子は、CP対称性の破れを調べるのに最も適した粒子とある。これは、ボトムクォークを持つ中間子が、蓄積された弱い相互作用の最終位置にあるためで、この位置は数学的な対称性からすれば、より基本的なP対称性の破れを持っている特殊な崩壊過程をもっている。

　ボトムクォークは、約 4 GeV（陽子の約4倍）の質量があるので、軽いクォークのように動き回ることができない。これは、P対称性の破れをもつことに相反している。軽いクォークは準光速度の運動が許されており、その粒子のスピンの向きは保存されるが、ボトムクォークは遅い運動のために、スピンの向きは入れ替わることが可能になっている。

　ホログラフィックエリアは、P対称性が破れている。宇宙の地平面に存在するホログラフィックエリアには外側は存在しない。また、ホログラフィックエリアは平面なので、内側に存在するものは射影である必要がある。この特殊な特徴をもっているホログラフィックエリアでは、外側に向かった粒子が内側に向かっている状態に変化する事により、遅い粒子も早い粒子もP対称性の破れを持つことができる。

　B中間子のボトムクォークは、遅い運動であるから、本来であればP対称性が破れる必然性はない。(ヒッグス機構は考えない)

　ホログラフィックエリアは平面であるから内側と外側の概念が変化している。特にB中間子の固有のホログラフィック形態は、大きな構造をもっているので、内側と外側の概念は重要だと思える。

　ホログラフィック形態では、B中間子はD中間子が組み合わさった構造をしている。D中間子は外殻となるエリアと内殻となるエリアに分けられ、軽いD中間子の内殻は励起状態が起こっているのに対して、重いD中間子は逆にスピンに因る励起が外殻に起こっている。

　これは、弱い相互作用のP対称性の破れに関係していると考えれば説明できる。宇宙地平面の外側が内側に変化するようにして、B中間子がD中間子に崩壊する過程で外側が内側に変換したと考えれば、P対称性の破れが必然的に起きる。平面構造のホログラフィックエリアにも、内側と外側の概念は存在している。
　

超弦理論 J/ψ(1S)

J/ψ(1S) DECAY MODES Fraction (Γi
/Γ) Confidence level(MeV/c)
hadrons (87.7 ±0.5 ) % –
virtualγ → hadrons (13.50 ±0.30 ) % –
g g g (64.1 ±1.0 ) % –
γ g g ( 8.8 ±1.1 ) % –
e+ e− ( 5.971±0.032) % 1548
e+ e− γ [a] ( 8.8 ±1.4 ) × 10−3 1548
µ+ µ− ( 5.961±0.033) % 1545
Citation: K. Nakamura et al. (Particle Data Group), JP G 37, 075021 (2010) (URL: http://pdg.lbl.gov}


　J/ψ(1S) は三つのグルーオンに崩壊するのが主だっている。これは、グサイ粒子に共通する二つのチャームクォークを含んだ複合粒子の特徴として1/3電荷が作用源になっていると思う。

　J/ψ(1S)の固有ホログラフィックエリア形態には、二つのチャームクォークに相当するレプトンが含まれている。標準モデルでは、J/ψ(1S)は、チャームクォークと反チャームクォークからなる中間子である。しかし、、その崩壊は、三つのグルーオンに崩壊する確率が大きくなっている。これは、J/ψ(1S)の崩壊に、1/3超電荷が作用している事が原因であると考えられる。

　J/ψ(1S)の崩壊には、e+ e−やµ+ µ−も含まれているので、二つのチャームクォークに相当するレプトンがe+ e−やµ+ µ−であることは予想できる。但し、この崩壊確率が、かなり小さいことから推測すれば、J/ψ(1S)の崩壊は、1/3超電荷が作用している事が主因なのだと思われる。

　チャームクォークに相当するレプトンが、e+ e−やµ+ µ−であり、それらが 1/3超電荷をもっている状態とは、如何なるものなのか？

　この状態を推測するのに、アップクォーク(u)、ダウンクォーク(d) の構造を思い返してみる。👆写真の状態の支柱がクォークの役割をしていた。陽子は四本の支柱の開いた弦であり、中性子は五本の支柱による開いた弦で構成されており、一本換算の支柱は、アップクォーク(u)、二本換算の支柱はダウンクォーク(d) になる。

　陽子のクォーク構造　　→　　2(u)、1(d) 　＝　①－⑴　(ホログラフィック弦の収縮分)
　中性子のクォーク構造　→　　1(u)、2(d) 　＝　①－⑴＋e
　電子のクォーク構造　　→　－1(u)、1(d) 　＝　n－(①－⑴)

アップ u 1.7 - 3.1 1⁄2 +1⁄3 +2⁄3 +1⁄2 0 0 0 0 反アップ u
ダウン d 4.1 - 5.7 1⁄2 +1⁄3 −1⁄3 −1⁄2 0 0 0 0 反ダウン d

　電子にもクォーク構造が定義できて、－1(u)、1(d) が電子のクォーク構造になる。そして、この構造を超弦構造に当て嵌めれば、電子が一本換算の支柱に相当することが分かる。

　すると、面白い混合状態が超弦構造に現れる。一本換算の支柱は、アップクォーク(u)であり、電子でも有り得るのだ。

　即ち、電子の超弦構造が、ホログラフィックエリア内では、アップクォーク(u)の超弦構造と同じ役割をもつ必然性が生じている。

　電子の超弦構造に 2/3超電荷が現れれば、ニュートリノにも －1/3超電荷が現れる必要がある。そして、この場合には、電子＋二つのニュートリノで、1電荷になる。そして、e+ ＋e−、又は、µ+ ＋µ− であれば、J/ψ(1S)のような中間子になる。

超弦理論 グザイ粒子(Ξ)

　グザイ粒子(Ξ)は、素粒子物理学においてバリオンに分類されるハドロンの一種である。1つのアップクォークまたはダウンクォークおよびそれより重い2つのクォークから構成される複合粒子である。

　軽いグザイ粒子(Ξ)も、崩壊過程は二段階なので、何やら新しい粒子が複合されていると考える必要がある。

グザイ Ξ⁰ uss 1314.86±0.20 1⁄2 1⁄2+* 　(2.90±0.09)×10−10 　Λ⁰+ π⁰
グザイ Ξ⁻ dss 1321.31±0.13 1⁄2 1⁄2+* 　(1.639±0.015)×10−10 　Λ⁰ + π⁻


　軽いグザイ粒子(Ξ)場合は、チャームクォークではなく、二つのストレンジクォークを持っている。崩壊過程は二段階なので、チャームクォークをもっていれば都合がよいのだが、何か理由があるのか？

　これは、便宜的な見解ではあるが、チャームクォークの重さがグザイ(1314)、グザイ(1321)、を上回っている事が理由として上げられる。(複合粒子の成分が本体よりも重いことは考えられない)

　軽いグザイ粒子の固有ホログラフィックエリアにも二つのストレンジクォークに相当するものが入っている。この場合には、弱電荷(1/2)を単位とする電子とニュートリノの成分が固有ホログラフィックエリア内にあると考える。崩壊は中性のΛ⁰、π⁰　もしくは、 π⁻なので、弱電荷(1/2)を単位とする電子とニュートリノの成分を合わせれば、軽いグザイ粒子の崩壊過程を説明できる。

　重いグザイ粒子には、二つのチャームクォークが含まれる場合があり、この場合には電荷2の複合粒子が生成される。このような場合には、弱電荷(1/2)を単位とする電子とニュートリノの成分での固有ホログラフィックエリア内の均衡は保たれない。

　グザイ粒子を固有ホログラフィックエリアに当てはめれば、固有ホログラフィックエリアにマイナス質量の陽子(負陽子)、もしは、負中性子、そして、電子、ニュートリノを含んでいる。

　二つのチャームクォークが含まれる場合には、弱電荷(1/2)を単位とする電子とニュートリノの成分ではなく、超電荷(1/3単位の電荷)で固有ホログラフィックエリア内の均衡が保たれている。　　
　これは、電荷の拡張であり、今度は、負陽子、電子、ニュートリノによる三元的な電荷が作用する特殊な空間が現れたのだと考える。

　電荷の単位はeだけではなく、1/2電荷と1/3電荷が存在しており、電磁力はe、弱い相互作用は1/2電荷、そして、三元力は1/3電荷が作用している。

　三元力の1/3電荷は、＋2/3電荷と－1/3電荷で構成されていますが、－2/3電荷と＋1/3電荷は存在しないことになっている。しかし、これは変である。陽子の電荷は、(2/3)✖2－(1/3)電荷なので＋1電荷になることは言えても、反陽子の電荷は説明できないことになる。反陽子は、－(2/3✖2)＋(1/3)電荷になる必要があるので、反陽子の電荷を説明するにはクォークモデルが使えないのだ。

　もしも、－2/3電荷と＋1/3電荷があれば、マイナス2電荷のバリオンも存在する筈なのだが、マイナス2電荷のバリオンは存在しない。そして、この事がクォークモデルの信憑性とされ、標準モデルの基礎となっている。

　このクォークモデルには、反陽子を排除するような仕組みがあるように思える。

　この状態を、ホログラフィックエリアに置き換えれば、ホログラフィックエリア内には、陽子は入ることはできても反陽子は入れないことになる。すなわち、ホログラフィックエリアには、反陽子を受け入れない仕組みがあると考えられるのだ。