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シリーズ 超極小『素粒子』の世界22 ~最後の素粒子?!ヒッグス粒子って何?

Posted By staff On 2012年8月19日 @ 7:34 PM In ⑬相対性理論・量子力学・素粒子 | No Comments

皆さん、こんにちは :D
今回は、連日新聞等をにぎわせているヒッグス粒子について取り上げてみたいと思います
ヒッグス粒子 :roll:
あ~、そんな飲み物ありましたね~(いやいや、それはビックル。あるいはピルクル)というような人もいると思うので、まずは新聞レベルでヒッグス粒子がどのように言われているのかを紹介してみますね♪^^
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日経新聞2012.7.5の記事より引用します

世界の物理学者が40年以上も追い求めてきた最後の素粒子「ヒッグス粒子」の存在が、4日確実となった。欧州合同原子核研究機関(CERN)は「精査が必要」とするが、歴史的な発見は間近だ。宇宙の成り立ちや物質の正体を解き明かす素粒子物理学の基本ルール「標準理論」の“最後のピース”が埋まり、同理論の正しさが証明されることになる。
1970年代半ばまでにほぼできあがった標準理論によると、宇宙誕生の大爆発ビッグバンの直後、生じた素粒子は質量がゼロで、光の速さで飛び回っていた。
宇宙が急速に膨張して冷えると、ヒッグス粒子が宇宙空間を充たすように発生した。これが素粒子に水あめのようにまとわりついてブレーキをかけた。この動きにくさによって、質量を持つようになったと考えられている。

光の速さで飛び回っている間は、素粒子はぶつかってもくっつくことはない。質量が産まれたことで、素粒子同士が集まりやすくなった結果、原子核ができ、水素などの原子が宇宙空間で生まれた。
水素などの物質のガスが集まって星が誕生し、それらが多数集まって銀河になった。そうした過程で、地球上では生命が誕生し、今の世界ができあがった。

ヒッグス粒子が「神の粒子」といわれるのは、宇宙や物質の成り立ちに大きくかかわるからだ。正式に発見となれば、宇宙がどんな素粒子で構成され、どのように力が働いているかという現代物理学の最大の疑問の解明に一歩近づく。
しかし、私たちの身の回りにある物質は宇宙全体の中では4%にすぎない。正体不明の「暗黒物質」が宇宙を満たしているとされるが、今の標準理論では説明できない。
標準理論を超える新しい理論では、暗黒物質は未知の素粒子でできていると予想されている。今回の成果で、こうした素粒子の探索にもはずみがつきそうだ。

どうですか?ヒッグス粒子の、イメージできてきましたか?
まずは、とっかかりとして、思い浮かんでくる疑問を切り口に考えていけたらと思います
40年間探し続けてきたというヒッグス粒子。どうして、今回発見した粒子がヒッグス粒子だと言えるの?
ヒッグス粒子が誕生する確率は100億回の衝突で1回ほど。しかも、すぐに壊れて別の粒子に変わっているらしいけど、一体何の粒子に変わっているの?
ヒッグス粒子、宇宙の始まりだけじゃなくて、今もその辺にあるものなの?
そもそも、標準理論って何?
どうでしょうか
皆さんの思い描いた疑問と重なるところはありましたか
最後に、当ブログで考えている想定を一言だけ書いて、今回は終わりにしますね^^
「ヒッグス粒子があったから、ヒッグス場は生まれたのでは?つまり、ヒッグス粒子は、場を作ったその後は、もう存在していないのでは?」
場とは、量子化された場(素粒子物理ではこれが素粒子そのものに対応する)を指し、ヒッグス粒子はすぐに消えるけど、ヒッグス粒子の持つ性質=質量は持ち続ける場のことを指すのでは
ちなみに、当ブログの宇宙人担当のmiwaちゃん によると、りんごの木村さんは、宇宙人から
「地球で発見されている元素は120くらいですが、実際に使われているのは、30くらいでしょう。しかし、我々は256ある元素を全て使っているのです。」リンク [1]
と言われているので、最後の粒子ではないんですよ と自信満々に教えてくれました :wink:
ではでは、そんなとっても気になるヒッグス粒子、もう少し一緒に考えたいと思っていますので、お楽しみに


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