素粒子の諸特性（質量や電荷）の普遍性
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物理学がさまざまな科学技術の基礎として利用できていることの
大前提に
「電子や陽子といった素粒子が、宇宙のどこにある一粒でも、
同種のものでさえあれば、物理的特性は同じ（一定値）」だ、
という普遍性についての了解がある、かと思います。
実際この前提について、物理学では、検証できていますか？
（宇宙の隅々の検証は無理としても、実験室レベルだけでも。）
理論上の単なる仮説・仮定に留まってはいないと思います。
なお素粒子という概念がそもそも、同種の間で個性の違いが無い
もの、とする特質が定義的に与えられているのかもしれません。
言葉の定義というより、その本質のところの、検証状況を論じる
スレとしたいです。どうぞ！ 一点に何かが存在するという、局所実在性の考えがおそらく間違い。
宇宙には粒子も何もない純粋にエネルギーが漂ってるだけだが、人がそれを粒子として観測しようとするから粒子に見えると考える方が自然。 >同種の間で個性の違いが無い もの、とする特質が定義的に与えられているのかもしれません。
複数のりんごは、どれもりんごという特徴が共通するけど一つとして同じ形の物はない。
粒子の視点で見れば、りんごも周囲の空気もすべて粒子が並んでるだけにしか見えず、りんごや空気といった境界線は無い。
素粒子にも物理世界に表面化しない見えない部分に違いがあるかもしれないし、無いかもしれない。
どちらの場合も、素粒子的な特徴が共通することには変わりない。 同種粒子は区別できないということから顕著な量子力学的効果が現れる。
例えばフェルミ粒子が示すパウリの排他律。
仮に電子に個性があって区別ができるとすると、パウリの排他律に従わなくなる。
すると原子の周りの電子は全て基底状態に落ち込むことになって、
あらゆる元素は希ガスと同じく化学的に不活性なものになるだろうな。
そうなっていないということは、同種粒子は区別できないということを強く示唆する。
少なくとも波動関数が重なり合うくらいの近くにいるものどうしはね たしか何かで読んだ気がする。
「実は存在している電子は宇宙にたった１つのみだ」みたいな？ で、そんなハズがない。
同種の素粒子がたくさん、宇宙中に散らばっているわけで、
何故かそれらの特性は同じらしい。
何故かはともかく、どういう経緯で同じになっているのか？ 量子論によれば同じ状態の電子は永久に個々の識別不可能だ。 目隠しした状態である物体にボールをぶつけてその跳ね返りだけを知ることができる状況では、物体の細かい形状までは把握できないし似た形状の物体にすり替えても気づくことができない。
それどころか、実は物体など存在せず磁力や重力といった何らかの力が働いてボールが跳ね返ってるだけかもしれない。 >>8
素人がブラックボックスのからくりを死ぬまで妄想しても時間の無駄だよ。 >>9
じゃあプロの説明をお願いします。それができないならそっちが素人。 ちなみに、>>8 は概念を理解するうえで重要な考え方ね。
それに対してケチをつけるなら正しいプロの説明をしてもらわんと。 >>8 の主張のみたいな古典力学的なからくりを発見したプロはいない。 >>8
すり替えても状態が変わらないことに由来する顕著な効果を>>4に説明してるのに。
仮に細かい形状までは把握できていないだけで実際は状態が異なるのであれば
このような効果は起きない。 >>15
排他的であることと同種であること、その２つの関係性が見えない。
何が言いたいの？ >パウリの定理、パウリの排他律、パウリの禁制、パウリの禁則などとも呼ばれる。 パウリの排他原理はフェルミ粒子について成り立つ法則であり、ボース粒子については成り立たない（ボース粒子は、複数の粒子が同一の量子状態を占めることがありうる）。 >場の量子論から、半整数スピンを持つ粒子は2つの同種粒子を入れ替えたとき波動関数の符号が変化しなければならないという性質がある。つまり同種の複数のフェルミ粒子からなる系の全波動関数は、どの2個の粒子の交換に対しても反対称となる。
>2つのフェルミ粒子が同じ状態にある時は、ψ = 0という結果が得られる。すなわち、フェルミ粒子は、1つの体系内で2個の粒子がある同じ量子状態になることが許されない。すなわち、フェルミ粒子はパウリの排他原理に従う。
フェルミ粒子や電子が排他的であると言う話だよね。それがすべての粒子や概念に適用されると言いたいのかな？ないな。今この場で関係ない話にしか見えない。 仮に電子に区別があればパウリの排他律は満たさない。
現実はパウリの排他律を満たす。
したがって電子に区別はない。
こんな単純な論理しか使ってないのに何が関係ない話に見えるのか >>18
>フェルミ粒子や電子が排他的であると言う話だよね。
電子もフェルミ粒子。>>1で「陽子といった素粒子」なんて書いてるし、Wikipediaからコピペしてるし、馬鹿すぎて話にならない。 >>20
１は別人だぞ。
>>19
いや全然関係ないだろｗ
このスレにパウリの排他律がどう関係するのか説明してくれませんかね？プロなんだろ？
そもそも排他という言葉を理解してるのかも疑わしい。このスレで語られる「同種」とまったく関係ないわけだが？
宇宙のあちらでもこちらでも粒子は同じなのか？という話をしてるのに、「1つの体系内」を前提にした話を持ってきてるところもずれてる。 >>19
>したがって電子に区別はない。
電子の量子状態に区別は無いの間違いじゃない？
それは同種である電子の量子状態が区別できないと言うだけだよね。違うのかな？プロの解説をお願いします。 >>21
>１は別人だぞ。
>>1並の馬鹿が他にもいたんか。 >>23
馬鹿とか書くくらいなら軽く説明すれば良いだけでは？
同種 !＝ 量子状態が同じ
こちらから見ればあなたがこの２つを混同してる馬鹿に見えますが？ >>24
このスレには昨日初めて書いた。>>19ではない。
君が馬鹿であることに変わりはない。 >>1訂正
誤 「電子や陽子といった素粒子」
正 「電子や陽電子、クォークといった素粒子」 物理の論のスタイルをレヴェルあげないと、他の学問との比較検討でなり立たない。将来的にも現時点でも。 量子論では２個の電子が在るということはその波動関数が有る（ゼロでない）という意味になる。
電子の様な物質素粒子（フェルミ粒子）では２個の同じ状態の電子が在ると波動関数がゼロになり、量子論的に電子が無い状態。
２個のが物質素粒子（フェルミ粒子）物理的に存在するならば排他的でなければならないことになる。 物理的に物質が存在するというマクロ的な概念の素粒子版がフェルミ粒子といえるだろう。 同じ形のボールがAとBが衝突してもその運動状態は区別できない。
AとBが入れ替わったかどうか追跡することができない。
パウリの排他律はこれと同じだよね？
同種粒子＝同じ形で区別ができないボール
量子状態＝ボールの運動状態
パウリの排他律は同種粒子が2つ以上あることを前提にしてる。
原子内で対になる粒子が入れ替わっても「量子状態＝ボールの運動状態」を区別することができないという話だよね。
このスレは宇宙のどこでも粒子は同じなのか？という話だから、同じ粒子はその状態が排他的だと言うパウリの排他律は関係ないだろ。 電子の存在は、量子状態とその操作を通してしか確認できない。 >>31
＞同じ形のボールがAとBが衝突してもその運動状態は区別できない。
現実のボールなら原理的に可能。だから量子干渉などしないし確率計算も素粒子とは異なる。
素粒子同士の干渉現象による観測確率からどの統計法則に従うか決定される。
例えば
光子の様なボーズ粒子は全く同じ状態になり易い、だから単波長の電磁波として観測されるが
粒子同士の区別はできない。 ビリヤードで同じ球を互いに反対方向に衝突させて垂直（９０度）方向に飛ばすことが普通に可能だが
不思議なことに同じ状態電子を互いに反対方向に衝突させると垂直（９０度）方向に飛ぶ
確率はほぼゼロなのだ。 つまり、古典力学ではボールや粒子が識別可能かどうかは観測精度の能力によるが
量子論が正しいならばその素粒子が（未来永劫）識別不可能かどうか現在の実験で検証できる。 そもそも粒子がまったく同じで区別できないことを前提条件にしてるからね。
区別できない粒子の量子状態ついて述べるだけだから、パウリの排他律はこのスレに関係ない。
原子の様な同一体型内では２つの粒子が対称のペアになることで安定すると考えられてる。
パウリの排他律はそれを論理的に説明可能にしたというだけ。
>>4 がこのスレのすべてだみたいに言ってた人はどこいった？ >>36
＞区別できない粒子の量子状態ついて述べるだけだから、パウリの排他律はこのスレに関係ない。
大間違い
宇宙には排他律のフェルミ粒子とボーズ粒子しか無いのだからな
＞原子の様な同一体型内では２つの粒子が対称のペアになることで安定すると考えられてる。
意味不明、俺様説だろ 科学哲学者の内井惣七も同じ誤解をしてるんだよね
粒子の交換対称性から排他律が導かれることを知らないらしい >>37
原子内で安定して存在してる粒子についての排他性を示してるだけだから、このスレには関係ないよ。
安定して存在できてるということはエネルギー的にも軌道角運動量的にもつり合いが取れてるはずだ、
という前提があるから成り立つ話でしかない。
宇宙のどこでも素粒子は同じか？というこのスレに何の関係も無いな。 というかパウリがどう関係するのか教えてくれれば良いだけの話なんだけど？
素人とかバカとか書き込む時間があるならそうするだろ普通。 >>40
例えば、複数の電子を交換しても多体シュレーディンガー方程式は変わらないので、
その解である波動関数（量子状態）も制限を受ける、ということからも排他律は導かれる。
多体シュレーディンガー方程式には特別な仮定が含まれないので、排他律も特別な仮定ではない。 >>41
それは量子状態についての話だよね？
電子が同一で区別できなければ量子状態がそうなると言う話。
そもそも電子はどれも同じでもその量子状態はどの電子も違っているわけだよね？パウリはその量子状態の関係性を示してるだけ。
このスレは、違っていて当たり前な量子状態について話してるわけじゃない。
原子内は素粒子が安定してるはずだから、電子が区別できないと言う前提に誰も文句は言わないだろうけど、
宇宙のどこでも電子は同じなのか？という疑問にはどう答えます？ >>42
そうじゃない。
電子が僅かにでも異なるなら、多体シュレーディンガー方程式も変わってしまう。
その結果、量子状態も僅かに変わってしまうので、「同じような」状態にも入れてしまう。 >>43
いや、だからそれは原子みたいな一つの体型内に限った話だよね？
原子内に限らなければ原子が安定する必要はないし、パウリの排他律に従う必要も無い。
宇宙のあちらとこちらの電子を交換した場合も同じことが言えると？
電子がわずかにでも違えば原子が安定しなくなるという制約は無いよ。原子内じゃないから。
あと、電子がまったく同じで区別できないと言う前提が間違ってれば、同じ量子状態になれるのも普通だよね。 >>44
排他律は粒子の交換対称性（区別ができない）から導かれる結論の１つ。
散乱状態でも同じことだし、宇宙のあちらとこちらでも「原理的には」同じこと。
君の質問は「原理が正しいのか」という質問と変わらない。
現状では「間違ってる」と考える根拠（実験事実）はない。 >>44 は、不可弁別性なんて分からんのでしょう。 >>45
原子のビームが何故か2つに分かれる実験があるから、原子内でパウリの排他律が成立するのは分かるけど、
宇宙のどこでも電子が同じで区別ができないと言うのは何か理由があるのでしょうか？ www49.atwiki.jp/aniwotawiki/pages/10160
ヒトモドキニホンザルチベ猿抹殺 >>47
＞宇宙のどこでも電子が同じで区別ができないと言うのは何か理由があるのでしょうか？
もちろん、量子論や宇宙物理学の基本的な仮説だ
それで量子現象や宇宙観測の事実が現在までうまく説明できてるのが理由。
オレ様説で区別できると言うのならその観測事実を多数探し出して来ることだ。 >>51
>基本的な仮説だ
いや仮説ではなく具体的な実験など根拠を教えてくれますか？ >>52
横からだけど、フェルミ統計が顕著になる現象としては、フェルミ縮退が挙げられるね。
もっと素朴に、原子・分子のスペクトルが変わらないのも、電子が区別できないことと無関係ではないし。
ただ、宇宙のどこでも成り立つというのは、あくまでも仮定だよ。
恒星のスペクトル型にしても、地球上と同じ原子・分子が寄与してると考えて説明するわけだし。
反証されるまで使い倒されるのが、物理学の基礎理論の宿命だからね。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
