Research Diary

결합패턴과 표준모형 입자 매칭 (v0.7)

Qaether 2025. 5. 17. 20:20

결합 패턴 만족 조건

  • 전하 $$Q = e \cdot \frac{1}{2\pi} \sum_{i=1}^n \Delta\phi_i$$
  • 스핀 $$S = \begin{cases} 0, & \vec{\Phi}_{\text{net}} = 0 \\ \frac{1}{2}, & \vec{\Phi}_{\text{net}} \neq 0 \text{ and minimal} \end{cases}$$
  • 색전하 (color):
    • 비대칭 위상 조합 → 비색중성 (R, G, B 중 하나)
    • 완전 대칭 (세 위상 동일 or 총합 0) → 색중성 (white)

삼각형 위상차 패턴 기반 입자 속성 표

패턴 ID 위상차 조합 \((\pi)\) Q (전하) S (스핀) 색전하 예상 입자
A1 \((\frac{2}{3}, \frac{2}{3}, \frac{2}{3})\) +e \(\frac{1}{2}\) white 양전자 (e⁺)
A2 \((1, \frac{1}{3}, \frac{2}{3})\) +e \(\frac{1}{2}\) R/G/B 반업쿼크 계열
A3 (1, 1, 0) +e \(\frac{1}{2}\) R/G/B 반전자 or 양성자 구성 요소
B1 (0, 0, 0) 0 0 white  
B2 \((\frac{1}{3}, -\frac{1}{3}, 0)\) 0 0 white 파이 제로 (\(\pi^0\))
B3 \((\frac{2}{3}, -\frac{2}{3}, 0)\) 0 0 white  
B4 \((\frac{2}{3}, \frac{1}{3}, -1)\) 0 \(\frac{1}{2}\) R/G/B  
B5 \((\frac{1}{3}, \frac{1}{3}, -\frac{2}{3})\) 0 \(\frac{1}{2}\) R/G/B  
C1 \((-\frac{2}{3}, -\frac{2}{3}, -\frac{2}{3})\) −e \(\frac{1}{2}\) white 전자 (e⁻)
C2 \((-1, -\frac{1}{3}, -\frac{2}{3})\) −e \(\frac{1}{2}\) R/G/B  뮤온
C3 (-1, -1, 0) −e \(\frac{1}{2}\) R/G/B 뮤온

* 중성미자 예측: B4 또는 B5라고 보는데 전하0, 스핀 1/2, 색전하 없기 때문. 다만 진동 부분은 결합망 자체는 고정된 패턴이지만 위상차 분배가 유사한 패턴끼리 동적교환이 가능하지 않을까 추측. 즉 이 구조의 위상적 변화는 패턴간 비가환 위상전이 또는 격자 결합 방향에 따른 위상정합 조건 변경이 중성미자 진동을 만든다고 기하학적 설명 가능.

색전하 분류 기준 (케이서 기반):

  • 위상 조합이 대칭 (예: (a,a,a)(a,a,a), (a,−a,0)(a,-a,0)) → 색중성 (white)
  • 위상 조합이 불균형 (세 위상 다름 또는 절댓값 불균형) → 색보유 (R/G/B)
    → 색보유 패턴은 반드시 삼각 루프 내에서 color neutrality를 만족시켜야 함
    (예: R + G + B = white)

응용 예시

  • 양성자:
    • 3개의 삼각형 패턴 (업–업–다운) → ( A2, A2, C2) 구조
    • 전하 +e, 스핀 \(\frac{1}{2}\), 색전하 상쇄 → white
  • 중성자:
    • 다운–다운–업 구조 (C2, C2, A2)
    • 전하 0, 스핀 \(\frac{1}{2}\), 색전하 상쇄

사각형 결합 패턴 분류표

사각형 위상차 패턴 기반 입자 속성 표

총합 = 0 → 중성 상태 (Q = 0)

패턴 ID 위상차 조합 \((\pi)\) Q S 색전하 예상 입자
S1 (0, 0, 0, 0) 0 0 white 힉스 보손, 스칼라 입자
S2 \((\frac{1}{3}, \frac{1}{3}, -\frac{1}{3}, -\frac{1}{3})\) 0 0 white 중성 메존, π⁰ 계열
S3 \((\frac{2}{3}, -\frac{2}{3}, \frac{2}{3}, -\frac{2}{3})\) 0 0 white 위상 진동 중립 입자
S4 \((\frac{1}{3}, -\frac{1}{3}, \frac{2}{3}, -\frac{2}{3})\) 0 0 white 글루온 bound state
S5 \((\frac{2}{3}, \frac{1}{3}, -\frac{1}{3}, -\frac{2}{3})\) 0 \(\frac{1}{2}\) R/G/B 중성 페르미온 복합체
S6 \((1, -1, \frac{2}{3}, -\frac{2}{3})\) 0 \(\frac{1}{2}\) R/G/B 비가환 위상복합체 (메존, 스핀반전)

총합 = \(+2\pi\) → 전하 +e

패턴 ID 위상차 조합 \((\pi)\) Q S 색전하  예상 입자
S7 \((\frac{2}{3}, \frac{2}{3}, \frac{2}{3}, 0)\) +e \(\frac{1}{2}\) R/G/B 업쿼크 유사 복합체
S8 \((\frac{1}{3}, \frac{2}{3}, \frac{2}{3}, \frac{1}{3})\) +e \(\frac{1}{2}\) R/G/B 양전자 복합체
S9 (1, 1, 0, 0) +e \(\frac{1}{2}\) R/G/B 양성자 구성요소, 고질량 양전자

총합 = -\(2\pi\) → 전하 −e

패턴 ID 위상차 조합 \((\pi)\) Q S 색전하  예상 입자
S10 \((-\frac{2}{3}, -\frac{2}{3}, -\frac{2}{3}, 0)\) −e \(\frac{1}{2}\) R/G/B 다운쿼크 유사 복합체
S11 \((-\frac{1}{3}, -\frac{2}{3}, -\frac{2}{3}, -\frac{1}{3})\) −e \(\frac{1}{2}\) R/G/B 전자 복합체
S12 (-1, -1, 0, 0) −e \(\frac{1}{2}\) R/G/B 뮤온 복합체

요약

위상차 조합  Q(전하) S(스핀) 주요성격
0 중성 0 또는 ½ 중성 보손/복합체, 메존
\(+2\pi\) +e \(\frac{1}{2}\) 양전하 페르미온, 업계열
\(-2\pi\) -e \(\frac{1}{2}\) 음전하 페르미온, 다운계열

 

스핀1의 보손 (정리 중)

  • 광자: 케이서 이론에서는 결합망을 따라 전파되는 위상장의 진동모드로 해석되어 있다. 즉, 광자는 패턴이 아니라 패턴간의 상호작용에서 생기는 동적모드이다.
  • 글루온: 
    위상차 합 00 (전하 없음)
    위상차 벡터 총합 \(\vec{\Phi}_{\text{net}} \ne 0\) (비대칭 V자 구조)
    결합 구조 결합선분 2개 (V자형 위상 흐름)
    색전하 있음 (R–G, B–R 등)
    스핀 S = 1
    해석 글루온: 8종, 색전하 있음, 스핀 1 게이지 보손

 

현대 물리학에서의 기본 입자 정리
1. 쿼크 (Quarks)

쿼크 종류 질량 (MeV/c²)  스핀 전하  색 전하
업 쿼크 (u) 약 2.3 \(\frac{1}{2}\) \(+\frac{2}{3}\) RGB (3가지)  
다운 쿼크 (d)  약 4.8   \(\frac{1}{2}\) \(-\frac{1}{3}\) RGB (3가지)  
스트레인지 쿼크 (s) 약 95  \(\frac{1}{2}\) \(-\frac{1}{3}\) RGB (3가지)  
참 쿼크 (c)  약 1275  \(\frac{1}{2}\) \(+\frac{2}{3}\) RGB (3가지)  
바텀 쿼크 (b)   약 4180  \(\frac{1}{2}\) \(-\frac{1}{3}\) RGB (3가지)  
톱 쿼크 (t)  약 173000   \(\frac{1}{2}\) \(+\frac{2}{3}\) RGB (3가지)  

 

 

2. 렙톤 (Leptons)

랩톤 종류 질량 (MeV/c²)  스핀 전하  색 전하
전자 \((e)\) 약 0.511  \(\frac{1}{2}\) \(-1\)
뮈온 \((μ)\) 약 105.7   \(\frac{1}{2}\) \(-1\)
타우 \((τ)\) 약 1776.86  \(\frac{1}{2}\) \(-1\)
전자 중성미자 \((\nu_e)\) < 0.000001   \(\frac{1}{2}\) \(0\)  
뮈온 중성미자 \((\nu_{\mu})\) < 0.000001   \(\frac{1}{2}\) \(0\)  
타우 중성미자 \((\nu_{\tau})\) < 0.000001   \(\frac{1}{2}\) \(0\)  

 

 

3. 보존 (Bosons)

보손 종류 질량 (MeV/c²)  스핀 전하  색 전하
포톤 (γ)   0 1 0
W 보손 (W±) 약 80.4 1 \(\pm 1\)
Z 보손 (Z) 약 91.2 1 0
글루온 (g) 0 1 0 색 전하 (3가지 색과 3가지 반색)