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スーパーサイエンスガール

日々科学と格闘する理系高校生達の超絶難解な日常。

ベクトル粒子とは

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ファインマン図の各頂点は、相互作用ハミルトニアン H_Iに相当する -ie\bf{\gamma}^{\bf{\mu}}が対応する。 \bf{\gamma}^{\bf{\mu}}は4つ1組の4×4の行列で、2つのスピン 1/2の粒子をベクトル粒子に結合させて、角運動量を加える働きをする」
「ベクトル粒子って何よ?」
「ベクトル粒子とは、スピン量子数が1であるボース粒子のこと。ベクトル粒子は、例えば、電磁相互作用においては、光子(フォトン)であり、弱い相互作用においては、WボソンおよびZボソンであり、強い相互作用においては、グルーオンを指す。つまり、ベクトル粒子とは、粒子間に力を生じさせる粒子(力担体)と考えるといい」

ベクトル粒子:スピン量子数が1であるボース粒子であり、粒子間に力を生じさせる粒子(力担体)
電磁相互作用においては、光子(フォトン
弱い相互作用においては、WボソンとZボソン
強い相互作用においては、グルーオン

「でも、そもそもどうして『ベクトル粒子』なんて呼ぶのよ?」
 一宮が首を傾げる。
「ベクトル粒子は、場としてはベクトル場だから、ベクトル粒子という名前で呼ばれる」
「ベクトル場?」
「ベクトル場とは、空間の領域を構成する各点に、ある大きさと向きをもった量(ベクトル)が対応するような領域をいう。例えば、電磁場や重力場のように、強さと向きをもった力が空間的に分布しているような場をベクトル場と呼ぶ。そして、そのベクトル場が振動したものがベクトル粒子となる」

ベクトル場
空間の領域を構成する各点に、ある大きさと向きをもった量(ベクトル)が対応するような領域
(例:電磁場や重力場など)

「よく教科書などで、磁石のN極からS極に磁場の流れをあらわす図が見られるけど、あれをイメージするといい」
「要するに、磁場のように大きさと向きがあって空間中に分布していて、粒子間の力を媒介する場がベクトル場で、そのベクトル場が振動したのがベクトル粒子ってことね」