強い力の強さを5‰の精度で決定、格子QCDが標準模型の空白を埋める
How strong is the strong interaction?
標準模型の3つのゲージ結合のうち、クォークとグルーオンの間の強い結合αsは最も精度が低く、これまで約1%の不確かさでしか知られていなかった。Natureに最近発表された計算は、低エネルギー入力のみを用いてαsの不確かさを5パーミルまで低減した。これにより、衝突型加速器の予測に衝突器データへフィットすることなくαsを組み込めるようになる。何十年にもわたる格子QCDの進展が、この成果を可能にした。
電磁気学の微細構造定数が10億分の1以下の精度で測定されている一方、強い結合αsは100分の1の精度でしか知られていない。
- davidhyde
単純なタイトルが示唆するよりも納得のいく答えを求めている人のために、こういうことだ。「αs」と引用されている数値は無次元の単位なので、ニュートンを使えるように1フェムトメートルの距離を選ぼう。この距離での2つのグルーオン間の強い力は約150,000Nで、電磁気力の230Nと比べられる。電磁気力は距離の2乗に反比例して弱まり、強い力も同様のことをある点まで行うが、その後は一定になる。約1.1～1.5 fmでそれは「切れる」。張力のエネルギーは別のグルーオン対を生成するのに十分だ。比較のために言うと、陽子の幅は0.85 fmだ。そこではすべてが波なので、私の素人的な見方はおそらく単純化しすぎている。