ヒッグス粒子発見、質量の謎解明へ

　こんなの誰か読むのかな？と思いつつ書いたヒッグス粒子についてＣＥＲＮ緊急記者会見　神の粒子ついに発見か？が今だけかもしれませんけど地味に読まれましたので、続報の方も触れておきます。

世の中のあらゆる物質を細かくみていくと、最後はそれ以上分割できない素粒子に行き着くという考え方は広く普及している。ヒッグス粒子も素粒子の一つだが、「質量をつくり出す」という、他にはない不思議な性質をもつ。宇宙空間はヒッグス粒子で満たされ、他の粒子が動くのを邪魔するために質量が生じるという理論ができあがっている。 　水を張ったプールの中を歩くと、水の抵抗のために外を歩くときよりも重く感じる。ヒッグス粒子はこの時の水のようなもので、重たい感じが質量だと考えるとわかりやすい。あらゆるものの質量をつくり出す性質を、聖書における万物の創造主「神」と重ね合わせて「神の粒子」と呼ぶこともある。

　以上は世界が探した「最後の粒子」、質量の謎解明に期待(登録要　2011/12/13 23:20　日経新聞)での説明ですが、このように重要な素粒子であったにも関わらず、ヒッグス粒子は今までその存在を確認できていませんでした。

　それは

直接見えず、痕跡を探す作業は難航を極めた。今回も日本が参加した実験は、500兆回実施してデータが得られたのは100回にも及ばない。 世界が探した「最後の粒子」、質量の謎解明に期待(登録要　2011/12/13 23:20　日経新聞)より

　というほど困難なものであったためです。


　しかし、欧州合同原子核研究機関（ＣＥＲＮ）の「ＡＴＬＡＳ」実験グループは１３日、「ヒッグス粒子」を９９・９８％の確率で見つけたとついに発表できました。

　ＡＴＬＡＳグループによると、１０月末までのデータを分析した結果、素粒子の質量を示すＧｅＶ（１０億電子ボルト）で、１２６ＧｅＶ（陽子約１３０個分）前後の質量を持つ、未知の粒子とみられるデータが含まれていることが判明していたそうです。

　ただ、ヒッグス粒子の存在が確認されたと断定するには、９９・９９９９％の確率に達することが必要だとしており、最終結論は、来春以降にさらにデータを収集したうえで下すとのこと。(以上、「神の粒子」、９９・９８％の確率で見つけた（2011年12月13日23時52分 読売新聞）より)


　読売新聞では実験について、２０１０年から本格稼働したＣＥＲＮの「大型ハドロン衝突型加速器（ＬＨＣ）」という実験装置を使い、原子核を構成する「陽子」とよばれる粒子を光速近くまで加速、二つの陽子を正面衝突させ、中から飛び出してくる様々な種類の粒子からヒッグス粒子の痕跡を探すと説明していました。

　また、日経新聞では、実験のイメージとして丸いチューブのようなものの絵を描いていて、1周27キロメートルの円形の加速装置内で、光速近くに加速した陽子を正面衝突させビッグバンに近い状態を再現、ヒッグス粒子の痕跡を検出するとしていました。

　正直よくわからんけど、すごそうですね。


　「ヒッグス粒子」はWikipediaすら読まずに記事だけ紹介していたんですけど、別件で読んでいたOpen ブログさんでヒッグス粒子と質量　2011年12月08日と重力質量と慣性質量（重力・ヒッグス粒子）2011年12月09日というものがあったのでちょうど少し勉強できました。


　その中でおもしろかったのはヒッグス粒子と質量　2011年12月08日の質量の話。

　考えてみたこともありませんでしたが、「質量は、それぞれの粒子にもともと備わっている」「ヒッグス粒子があろうとなかろうと、もともと質量はある」ものの、「質量が発現するには、次のいずれか条件」が必要であるとのことです。

　・　重量 　……　地球などの天体による引力が働いていること
　・ 加速度　……　ヒッグス場による作用が働いていること


　重量の方は重さ（重量）と質量の違いを何となく知っていればわかるのですが、加速しているときってのは考えませんでした。

　加速度のときってのがヒッグス粒子の関係ですから、既に出てきた「プールの中を歩くと、水の抵抗」のイメージですね。


　ただし、こちらでは

ヒッグス場を、「物質の運動に対する抵抗」というふうに説明する見解もあるが、これも妥当ではない。なぜなら、物質の等速直線運動に対しては、ヒッグス場は影響しないからだ。

　とも付け加えています。


　その他、重力質量と慣性質量（重力・ヒッグス粒子）2011年12月09日では重いものは動かすのも重いというのが、当たり前のようであって解明されていなかったのだという話もおもしろかったです。


　難しくって頭が痛くなりますけど、まだまだわからないことっていっぱいあって、何だかワクワクもします。

　日経新聞も「ただ宇宙全体の中で、地球などを含む物質が占める割合は約４％にすぎない。宇宙を支配する法則や物質の全容を明らかにするには、まだ調べることは山ほどある」と記事を締めていました。


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