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量子色力学（りょうしいろりきがく、、略称: QCD）とは、素粒子物理学において、SU(3)ゲージ対称性に基づき、強い相互作用を記述する場の量子論である。 == 色 == クォークとグルーオンは、カラーチャージ（color charge、色荷）と呼ばれる量子数を持つ。カラーチャージは、光の三原色からの類推により「赤」、「緑」、「青」と呼ばれることがある〔単なる類推であり、現実の色とは全く関係無い。現実に存在する色は、ヒトが目という器官で感知できる可視光線の波長に由来する。原色が3であるのは、ヒトの目の網膜の錐体細胞が3タイプ存在する事に由来するのであり、純粋な物理学上の法則に由来する訳ではない。〕。 。カラーチャージを持たない状態は「白色」であるとも呼ばれる。これは SU(3) リー代数の表現を分かりやすい言葉で表したものである。クォークは SU(3) の基本表現 3（三重項）を作り、反クォークは基本表現 （反三重項）をなす。 は「色」の類推で言えば「補色」に対応している。グルーオンは随伴表現 8（八重項）で、「色」と「補色」を共に持つ8つの状態がある（3 × から、「白色」（一重項）となる組み合わせが取り除かれる）。 カラーチャージはグルーオンと呼ぶゲージ粒子を交換することでやり取りされ、これが強い相互作用の源になっている。この相互作用はカラーチャージ間の距離が小さくなる（交換される運動量が高くなる）と弱くなるという、漸近的自由性を示す。逆に距離が大きくなると相互作用が強まり一定の力に近づく。この結果クォークを単体で取り出すことはできない。これは、現実に観測されるハドロンの状態は「白色」に限られるという、クォークの閉じ込め現象を説明する。 「白色」状態を作るには、三原色を持つクォークと「補色」となるカラーチャージをもつ反粒子とでペアを作る（メソン）か、3つのクォークについて3つの三原色を重ねて「白色」となるようにトリオを作る（バリオン）かが考えられる。SU(3) の表現論の言葉で言えば、 :3 × = 1 + 8 :3 × 3 × 3 = 1 + 8 + 8 + 10 に現れる 1 がそれぞれメソンとバリオンに対応している。グルーオンのみからも「白色」の状態を作ることができる。そのような粒子はグルーボールと呼ばれる。最も簡単なグルーボールをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :8 × 8 = 1 + 8 + 8 + 10 + + 27 に現れる1が対応している。また、これらの他に「白色」となる状態の可能性もあり、それらはエキゾチックであると呼ばれる。2003年に報道されたペンタクォークやテトラクォークはエキゾチックな粒子（エキゾチックハドロン）の例である。 テトラクォークをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :3 × 3 × × = 1 + 8 + 8 + + 8 + 10 + 1 + 8 + 27 に現れる1が対応している。 カラーチャージを持つことは、強い相互作用をするということと同じことである。それゆえ、電子やニュートリノなどのレプトンや電磁相互作用のゲージ粒子である光子はカラーチャージを持っていない。 カラーチャージはグルーオンと呼ぶゲージ粒子を交換することでやり取りされ、これが強い相互作用の源になっている。この相互作用はカラーチャージ間の距離が小さくなる（交換される運動量が高くなる）と弱くなるという、漸近的自由性を示す。逆に距離が大きくなると相互作用が強まり一定の力に近づく。この結果クォークを単体で取り出すことはできない。これは、現実に観測されるハドロンの状態は「白色」に限られるという、クォークの閉じ込め現象を説明する。 「白色」状態を作るには、三原色を持つクォークと「補色」となるカラーチャージをもつ反粒子とでペアを作る（メソン）か、3つのクォークについて3つの三原色を重ねて「白色」となるようにトリオを作る（バリオン）かが考えられる。SU(3) の表現論の言葉で言えば、 :3 × = 1 + 8 :3 × 3 × 3 = 1 + 8 + 8 + 10 に現れる 1 がそれぞれメソンとバリオンに対応している。グルーオンのみからも「白色」の状態を作ることができる。そのような粒子はグルーボールと呼ばれる。最も簡単なグルーボールをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :8 × 8 = 1 + 8 + 8 + 10 + + 27 に現れる1が対応している。また、これらの他に「白色」となる状態の可能性もあり、それらはエキゾチックであると呼ばれる。2003年に報道されたペンタクォークやテトラクォークはエキゾチックな粒子（エキゾチックハドロン）の例である。 テトラクォークをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :3 × 3 × × = 1 + 8 + 8 + + 8 + 10 + 1 + 8 + 27 に現れる1が対応している。 カラーチャージを持つことは、強い相互作用をするということと同じことである。それゆえ、電子やニュートリノなどのレプトンや電磁相互作用のゲージ粒子である光子はカラーチャージを持っていない。 カラーチャージはグルーオンと呼ぶゲージ粒子を交換することでやり取りされ、これが強い相互作用の源になっている。この相互作用はカラーチャージ間の距離が小さくなる（交換される運動量が高くなる）と弱くなるという、漸近的自由性を示す。逆に距離が大きくなると相互作用が強まり一定の力に近づく。この結果クォークを単体で取り出すことはできない。これは、現実に観測されるハドロンの状態は「白色」に限られるという、クォークの閉じ込め現象を説明する。 「白色」状態を作るには、三原色を持つクォークと「補色」となるカラーチャージをもつ反粒子とでペアを作る（メソン）か、3つのクォークについて3つの三原色を重ねて「白色」となるようにトリオを作る（バリオン）かが考えられる。SU(3) の表現論の言葉で言えば、 :3 × = 1 + 8 :3 × 3 × 3 = 1 + 8 + 8 + 10 に現れる 1 がそれぞれメソンとバリオンに対応している。グルーオンのみからも「白色」の状態を作ることができる。そのような粒子はグルーボールと呼ばれる。最も簡単なグルーボールをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :8 × 8 = 1 + 8 + 8 + 10 + + 27 に現れる1が対応している。また、これらの他に「白色」となる状態の可能性もあり、それらはエキゾチックであると呼ばれる。2003年に報道されたペンタクォークやテトラクォークはエキゾチックな粒子（エキゾチックハドロン）の例である。 テトラクォークをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :3 × 3 × × = 1 + 8 + 8 + + 8 + 10 + 1 + 8 + 27 に現れる1が対応している。 カラーチャージを持つことは、強い相互作用をするということと同じことである。それゆえ、電子やニュートリノなどのレプトンや電磁相互作用のゲージ粒子である光子はカラーチャージを持っていない。 カラーチャージはグルーオンと呼ぶゲージ粒子を交換することでやり取りされ、これが強い相互作用の源になっている。この相互作用はカラーチャージ間の距離が小さくなる（交換される運動量が高くなる）と弱くなるという、漸近的自由性を示す。逆に距離が大きくなると相互作用が強まり一定の力に近づく。この結果クォークを単体で取り出すことはできない。これは、現実に観測されるハドロンの状態は「白色」に限られるという、クォークの閉じ込め現象を説明する。 「白色」状態を作るには、三原色を持つクォークと「補色」となるカラーチャージをもつ反粒子とでペアを作る（メソン）か、3つのクォークについて3つの三原色を重ねて「白色」となるようにトリオを作る（バリオン）かが考えられる。SU(3) の表現論の言葉で言えば、 :3 × = 1 + 8 :3 × 3 × 3 = 1 + 8 + 8 + 10 に現れる 1 がそれぞれメソンとバリオンに対応している。グルーオンのみからも「白色」の状態を作ることができる。そのような粒子はグルーボールと呼ばれる。最も簡単なグルーボールをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :8 × 8 = 1 + 8 + 8 + 10 + + 27 に現れる1が対応している。また、これらの他に「白色」となる状態の可能性もあり、それらはエキゾチックであると呼ばれる。2003年に報道されたペンタクォークやテトラクォークはエキゾチックな粒子（エキゾチックハドロン）の例である。 テトラクォークをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :3 × 3 × × = 1 + 8 + 8 + + 8 + 10 + 1 + 8 + 27 に現れる1が対応している。 カラーチャージを持つことは、強い相互作用をするということと同じことである。それゆえ、電子やニュートリノなどのレプトンや電磁相互作用のゲージ粒子である光子はカラーチャージを持っていない。 :3 × 3 × 3 = 1 + 8 + 8 + 10 に現れる 1 がそれぞれメソンとバリオンに対応している。グルーオンのみからも「白色」の状態を作ることができる。そのような粒子はグルーボールと呼ばれる。最も簡単なグルーボールをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :8 × 8 = 1 + 8 + 8 + 10 + + 27 に現れる1が対応している。また、これらの他に「白色」となる状態の可能性もあり、それらはエキゾチックであると呼ばれる。2003年に報道されたペンタクォークやテトラクォークはエキゾチックな粒子（エキゾチックハドロン）の例である。 テトラクォークをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :3 × 3 × × = 1 + 8 + 8 + + 8 + 10 + 1 + 8 + 27 に現れる1が対応している。 カラーチャージを持つことは、強い相互作用をするということと同じことである。それゆえ、電子やニュートリノなどのレプトンや電磁相互作用のゲージ粒子である光子はカラーチャージを持っていない。 に現れる1が対応している。また、これらの他に「白色」となる状態の可能性もあり、それらはエキゾチックであると呼ばれる。2003年に報道されたペンタクォークやテトラクォークはエキゾチックな粒子（エキゾチックハドロン）の例である。 テトラクォークをSU(3) の表現論の言葉で言えば、 :3 × 3 × × = 1 + 8 + 8 + + 8 + 10 + 1 + 8 + 27 に現れる1が対応している。 カラーチャージを持つことは、強い相互作用をするということと同じことである。それゆえ、電子やニュートリノなどのレプトンや電磁相互作用のゲージ粒子である光子はカラーチャージを持っていない。 に現れる1が対応している。 カラーチャージを持つことは、強い相互作用をするということと同じことである。それゆえ、電子やニュートリノなどのレプトンや電磁相互作用のゲージ粒子である光子はカラーチャージを持っていない。 に現れる1が対応している。 カラーチャージを持つことは、強い相互作用をするということと同じことである。それゆえ、電子やニュートリノなどのレプトンや電磁相互作用のゲージ粒子である光子はカラーチャージを持っていない。 に現れる1が対応している。 カラーチャージを持つことは、強い相互作用をするということと同じことである。それゆえ、電子やニュートリノなどのレプトンや電磁相互作用のゲージ粒子である光子はカラーチャージを持っていない。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「量子色力学」の詳細全文を読む 英語版ウィキペディアに対照対訳語「 Quantum chromodynamics 」があります。 スポンサード リンク
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