PENTAQUARKの重要な点は何ですか？

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ジェームズジョイスは迷宮の寓話で「Muster Mark！の3つのクォーク」と書きました。フィネガンズウェイク。これまでに、この引用を聞いたことがあるかもしれません-宇宙の（まだ卓越した）最も基本的な構成要素に最終的に「クォーク」という名前を付けた、短くて無意味な文。今日の物理学者は、クォークがどのように結合するかの基本を理解していると信じています。 3つが結合してバリオン（陽子や中性子などの日常の粒子）を形成し、2つ（クォークと反クォーク）がくっついて、エキゾチックで不安定な、中間子と呼ばれる変種を形成します。まれな4クォークのパートナーシップは、テトラクォークと呼ばれます。そして、5つのクォークが繊細なダンスに縛られていますか？当然、それは ペンタクォーク。そしてペンタクォークは、最近まで物理学の伝承の単なる姿でしたが、LHCで検出されました！

では、大したことは何でしょうか。ペンタクォークは、5倍の速さで楽しい言葉になるだけではなく、強力な核力に関する重要な新しい情報を明らかにするかもしれません。これらの啓示は、私たちの非常に密度の高い友人である中性子星についての考え方を最終的に変える可能性があり、実際、身近な問題自体の性質を変える可能性があります。

物理学者は、重量順に並べられた6種類のクォークを知っています。 6つの中で最も軽いのは、最もよく知られている日常のバリオン（陽子で2つのアップとダウン、および2つのダウンと中性子でアップ）を構成するアップおよびダウンクォークです。次に重いのは、チャームと奇妙なクォークで、次にトップとボトムのクォークが続きます。そして、なぜそこで停止しますか？さらに、6つのクォークのそれぞれに対応する反粒子、つまりアンチクォークがあります。

クォークとその反粒子対応物の両方の重要な属性は、「色」と呼ばれるものです。もちろん、クォークの色は、リンゴを「赤」または海を「青」と呼ぶ場合のようには持っていません。むしろ、この性質は、素粒子物理学の本質的な法則の1つを伝える比喩的な方法です。つまり、クォークを含む粒子（ハドロンと呼ばれる）は常に中性の色電荷を帯びます。

たとえば、陽子の3つのコンポーネントには、1つの赤のクォーク、1つの緑のクォーク、および1つの青のクォークが含まれている必要があります。これら3つの「色」は、赤、緑、青の光を組み合わせて白い輝きを作成するのと同じ方法で、ニュートラルな粒子になります。中間子を構成するクォークとアンチクォークにも同様の法則が適用されます。それぞれの色は正反対でなければなりません。赤のクォークは、反赤（またはシアン）のアンチクォークとのみ結合します。

ペンタクォークも中性色の電荷を帯びている必要があります。陽子と中間子（具体的には、J / psi中間子と呼ばれるタイプ）が1つのコーナーに赤、青、緑のクォークを、もう1つのコーナーに色中性のクォークと反クォークのペアが結合しているとします。 4つのクォークと1つのアンチクォークの合計で、すべての色がきれいに相殺されます。

物理学者は、ペンタクォークがこのタイプの分離された配置によって作成されているのか、または5つのクォークすべてが直接結合されているのかはわかりません。いずれにせよ、すべてのハドロンと同様に、ペンタクォークは基本的なダイナミクスの強力な力である強い核力によって抑制されています。

強い核力は、その名前が示すように、すべての原子核の構成要素である陽子と中性子、さらに重要なことには、それらを構成するクォークを結びつける、言いようのないほど強い力です。強い力は非常に粘り強いので、「自由クォーク」は観測されていません。それらはすべて親のバリオン内に非常に厳しく閉じ込められています。

しかし、クォーク自体が一種のメタ核の状態で存在する可能性のある宇宙の場所が1つあります。それは、非常に密度の高い中性子星です。典型的な中性子星では、重力の圧力が非常に大きいので、陽子と電子はなくなります。彼らのエネルギーと電荷は一緒に溶けて、中性子のぴったりした塊しか残しません。

物理学者たちは、極端な密度では、最もコンパクトな星では、コア内の隣接する中性子が分解して構成部品のごちゃごちゃになっている可能性があると推測しています。

中性子星…はクォーク星になるでしょう。