力を伝える粒子による引力と反発力

物質の粒子間の力は、力を伝える粒子をやりとるすることで生じる。

別々のボートに乗っている2人がキャッチボールをするたとえで
説明されることが多い。

画像

この説明は、作用、反作用の法則を使ったうまい説明だが、
反発力は説明できても、引き合うことのイメージがしにくい。

ある説明ででは、引力の場合を、ブーメランを使って
反対側にまわったものを受け取ることで、
互いに引き合うことを説明しているが、ごまかしに思える。

画像

また、キャッチボールのたとえは、相手がいないとなりたたない。
なぜ相手がいるときだけ、力の粒子を出すのかの説明もされていない。

他の説明では、力を伝える粒子を共有することによって引き合う
のだとしている。
水素原子同士が電子を共有することによって結ばれているのと
似ているということだ。
共有する方が、エネルギーが低くてすむので、安定する。
しかし、これは逆に、反発力の方を説明できていない。

私的な解釈は次のとおりである。

  荷電粒子は相手がいないときでも、
  四方八方に仮想光子を放出したり、吸収したりしている。
  しかし、全体的に力がつりあっているので、動かない。

  画像

  同じ電荷のものが近くにあるとき、
  相手の方向の仮想光子の勢いが強くなる。
  結果、相手の反対側に動いてしまう。

  電荷があると、空間に密度の濃淡が生じる。
  図では、その密度の大きさを、座標軸の縦方向に取っている。

  同じ電荷の間だと、粒子の間の空間のほうが、
  間の反対側の空間より、空間密度が大きい。
  図ではAよりBの方が面積が大きいことで表している。
  AよりBの方が、仮想光子の数が多くなる。
  よって、粒子の間の仮想光子の勢いが強くなる。

  画像

  反対電荷のものが近くにあるとき、
  相手の方向の仮想光子の勢いが弱くなる。
  結果、相手の側に動いてしまう。

  反対電荷の間だと、粒子の間の空間より、
  間の反対側の空間の方が、空間密度が大きい。
  図ではDよりCの方が面積が大きいことで表している。
  CよりDの方が、仮想光子の数が少なくなる。
  よって、粒子の間の仮想光子の勢いが弱くなる。

  画像

なぜ荷電粒子は仮想光子を吸収・放出するのか。

  物質粒子は素粒子大ブラック・ホールに捉えられた光であるという
  私の考え方からすると、次のようになる。

  図の山の形をした部分は素粒子大ブラック・ホールである。
  我々は山の頂点を素粒子と認識している。
  山の中には捉えられた光子が自由に行き来している。
  この光子が頂点の位置を通過したとき、
  素粒子が仮想光子を吸収し、放出したとみなされる。

  画像

  空間密度が高いところには光子の存在率も高い。
  光子が存在の多い所から少ない所へ移動すると、
  山の頂点も移動するので、粒子が移動したことになる。

正粒子と反粒子が対消滅して、光子が生成される仕組み

  正粒子の上向きの山と、反粒子の下向きの山が重なると、
  山がなくなる。つまり、光子を閉じ込めていた、素粒子大
  ブラック・ホールが消滅する。
  これが正粒子と反粒子の消滅である。
  そのとき中にあった、光子が解放さる。
  これが光子の生成である。

  画像

なぜ、電子と陽子は対消滅しないのか。

  陽子を構成しているアップ・クォークの素粒子大ブラック・
  ホールは、陽電子と違う形をしている。
  電子の山の頂点の向きを変えずに、そのままプラス領域に
  移動させた形になっている。
  見ての通り、アップ・クォークの素粒子大ブラック・ホールは
  陽電子のそれより、体積が小さいため、電荷が「+1」よりも
  小さく、「+2/3」になる。
  そのため、重ね合わせても、素粒子大ブラック・ホールは、
  消えない。

  画像

  実際の陽子は「-1」成分の周りに、「+2/3」成分が
  三つ重なった形をしている。

  画像


物理なんでも帳