ユーロとUSAで、ヒッグス粒子の観測競争を行っている
場の量子論？
物質とは何か？ 空間とは何か？
光子は質量ゼロの素粒子？
質量が極小の粒子はドブロイ波を形成する・・・
光子と素粒子の分岐点の観測こそ、ヒッグス粒子の存在証明である？
こんな感じなのかな？
素粒子の質量獲得に関する理論
光子が物質化する瞬間？
僕は物理学の研究者じゃないので、おおざっぱに
E=mc2は
エネルギー＝物質＝波
と述べているが、研究者はこの点を詳細化して、
質量ゼロの光子が物質化するメカニズム
そして、物質から生命が誕生するメカニズム
このふたつが、物理学と生物学のブレークスルーである・・・
このふたつこそ、神の領域、神に対して、
---Wiki
ヒッグス粒子（ヒッグスりゅうし、Higgs boson）とは、ヒッグス場を量子化して得られる粒子である。
ヒッグス場とは、1964年にエディンバラ大学のピーター・ウェア・ヒッグスによって提唱された、素粒子の質量獲得に関する理論に現れる場についての仮説である。ヒッグス場によって質量を獲得するメカニズムをヒッグス機構と呼ぶ。[1]
ヒッグス機構では、宇宙の初期の状態においてはすべての素粒子は自由に動きまわることができ質量がなかったが、自発的対称性の破れが生じて真空に相転移が起こり、真空にヒッグス場の真空期待値が生じることによってほとんどの素粒子がそれに当たって抵抗を受けることになったとする。これが素粒子の動きにくさ、すなわち質量となる。質量の大きさとは宇宙全体に広がったヒッグス場と物質との相互作用の強さであり、ヒッグス場というプールの中に物質が沈んでいるから質量を獲得できると見なすのである。光子はヒッグス場からの抵抗を受けないため相転移後の宇宙でも自由に動きまわることができ質量がゼロであると考える。
ニュース等では「対称性の破れが起こるまでは質量という概念自体が存在しなかった」などと紹介される事があるが、正確ではない。電荷、フレイバー、カラーを持たない粒子、標準模型の範囲内ではヒッグズ粒子それ自体および右巻きニュートリノはヒッグス機構と関係なく質量を持つことが出来る。また、重力と質量の関係･すなわち重力質量発生のしくみは空間の構造によって定められるものであり、標準模型の外部である一般相対性理論、もしくは量子重力理論において重力子の交換によって説明されると期待される。
解説 [編集]
もともと自発的な対称性の破れによる相転移という概念は物性物理学における超伝導状態を説明するために考え出された。そこではスピン1/2の電子がクーパー対を作りスピン1のボソンとして空間に凝縮（参照：ボース凝縮）しているのである。現在の宇宙の状態もこのように空間にヒッグス粒子が凝縮していると考えられる。
ヒッグス場が存在すれば、ウィークボソンに質量があることを説明することができ、しかもヒッグス機構によるWボソンとZボソンの質量比が実験結果と一致するため、素粒子の標準模型に組み入れられ、その検証を目指した実験が行われてきている。
ヒッグス場を量子化して得られるのがヒッグス粒子（ヒッグス・ボソン）であり、素粒子の標準模型の中で唯一未発見の粒子であり、その発見は高エネルギー加速器実験の最重要の目的のひとつとなっており、2008年より稼働したLHC加速器での発見が期待されている。
高次の対称性が破れ低次の対称性に移る際、ワイン底型ポテンシャルの底の円周方向を動くモードは軽いが、ワイン底を昇るモードにはたくさんのエネルギーが必要である。そのうちの前者を南部・ゴールドストンボソンと呼ぶ。対称性が保たれている状態においてヒッグズ場は複素スカラー2つで計4つの自由度を持つが、対称性の破れによって3つの南部・ゴールドストンボソンが生じ、3つのウィークボソンW+・W-・Zに、それぞれの一成分としてとりこまれる。実験検証の望まれているヒッグス粒子はワイン底を昇るほうのモードに対応するものである。
参考文献 [編集]
- S.W.Weinberg, The quantum theory of fields Vol.2, pp.295-354, Cambridge University Press 1996
- P.アトキンス, 斉藤隆央 訳, ガリレオの指 -現代科学を動かす10大理論-, pp.235-236, 早川書房 2004（原書： P.Atkins, Galileo's Finger -The Ten Great Idea of Science, Oxford University Press 2003）
注釈 [編集]
関連項目 [編集]
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