Kesin Aşağı-Yukarı Kuark Kütle Diferansiyelinin Piyonik Kanıtı

Birkaç yıldır Parçacık Veri Grubu (http://pdg.lbl.gov) yüklü ve nötr piyonlar arasındaki ölçülen kütle farkını 4.5936’ya (deneysel belirsizlik = .0005) MeV olarak listelemiştir. Bu kütle farkı, yüklü durumun eklenen elektrik bileşenine atfedilirken, teorik olarak nötr pion kütlesini, yüklü pion kütlesine (~ 139.57 MeV) bir up kuark kütlesi m (u) ekleyerek ve daha sonra eşit olarak türetebilir. aşağı kuark kütlesi m (d) çıkarılır.

Ancak bir kuark kütlesinin tek tek doğrudan ölçülemediği gibi, herhangi bir şekilde aşağı veya yukarı kuark kütlesini bu diferansiyelden çıkaramaz, ancak yine de yüklü ve nötr piyon arasındaki bu ölçülebilir farka tam olarak karşılık gelmelidir. Bu biraz safça bir yukarı veya aşağı kuarkın kütlesini bilmeyi engelliyor gibi görünebilir.

Bununla birlikte, yukarı ve aşağı kuark kütleleri sırasıyla iki farklı ince yapılandırılmış denklem setinden türetildiği için, kütle farkı temelde bağımsız bir konu olarak kalır. Ancak, okuyucuya, örneğin, m (d) = 7.763258 MeV olduğu durumda, aşağı kütle için somut bir değer vermekte kesinlikle özgür olduklarını izler. Doğrudan kütleyi bırakmaya devam edebilsek de, bunun yerine hesaplanan d-u kütle diferansiyelinden yukarı hesaplamanıza izin verin

m (d) – m (u) = 4,593453 MeV = (pi) – (pi) o

[m (u + 2d) o – m (2u + d) +] = {m (d + d) o – m (u + d) = m (u + d) – m (u + u) o}.

Bu araçlar, başlangıçta benzer şekilde hassas kuark kütlelerinin tüm spektrumunu türettiğimde keşfedilen en güçlü ve ilk ispatlardan birini paylaşmama izin veriyor – tamamen boyutsuz bir fizik haritasının temel problemini çözdükten sonra birkaç hafta içinde (yukarıda özetlendiği gibi) makale). 4.5936 MeV’lik ölçülen PDG değerini türetilmiş d-u kuark kütle diferansiyeli olan 4.593453 MeV ile karşılaştırmak için benim sadece .000147 MeV’mden farklıdır: .0005 MeV deneysel belirsizliğin sınırları içinde – küçük bir düzenin olmadığı ampirik bir kanıt. Benzer şekilde, alt denklikler kümesinin incelenmesi, en üstteki denklemlere daha fazla teorik destek sağlar – burada sol alttaki kare parantezli ilişki, nötronun eksi protonun kuark içeriğini belirtirken, en alttaki parantezik parantez sağda Fizikteki en önemli süreçler olan veya en azından bunlar arasında olan nükleon maddesi arasındaki kuark dönüşümlerine aracılık eden yüklü ve nötr pi mezonların tek başına kuark içerikleri arasındaki farkları temsil eder.

Kuarkların doğrudan ölçülmesinin imkansız olmasına rağmen, bunların kesinlikle hesaplanamaz olduğu ve hatta piyonların kendi aralarındaki kütle farkından bile daha kesin olarak, bu önemin bir başka yanı da var! Ve belki de benzer deneysel ve teorik doğrulamaya açık olan çok daha ağır parçacık durumlarını kullanan daha muhteşem puding ispatları mevcut olsa da (bkz. Http://www.isnare.com/?aid=190170&ca=Education), bunu hala en iyi kanıt olarak görüyorum. Puding veya Teori. Buna göre, evrendeki en önemli ve temel (kuark) iki kütlenin ötesinde daha emsalsiz kesin verileri verme alışkanlığı oluşturmamaya çalışıyoruz. Her halükarda, yukarıdaki denklemler ve değerler, Kaluza-Klein Mumber olarak adlandırılabilecek şeyin, bu kadar açık bir anlaşılmazlıkla kısıtlanmadığının kanıtıdır; ve hem bundan hem de bundan pozitif kanıt, standart teori ve deney, bir nötron ve protondaki temel baryon maddesinin çekirdeğindeki kuark için kesin bir öngörüde bulunmaktan acizdir – materyal baryogenezi için bir açıklama da eksiktir.