ヒッグス粒子とは?自身に質量はある?暗黒物質との関連は?

2013年のノーベル物理学賞はベルギー・ブリュッセル自由大学のフランソワ・アングレール名誉教授と、英エディンバラ大学のピーター・ヒッグス名誉教授が受賞しました。

ヒッグス粒子

2人は「ヒッグス粒子」の理論を提唱したということですが、「ヒッグス粒子」というのは何なのでしょうか。

万物に質量を与えたとされる物質で、「神の粒子」とも呼ばれるようですが、これだけではよくわかりません。


物質を構成する素粒子には「質量を持つもの」と「質量を持たないもの」があり、物理学者たちはそれが何故なのかわかりませんでした。

「質量を持つもの」というのはよく知られているもので言うならば「電子」です。

「質量を持たないもの」は光を形成する「光子(フォトン)」です。

ピーター・ヒッグス氏らは物質に質量を与える「ヒッグス粒子」というものの存在を1964年に予言し、その粒子の影響で質量を持つもの、もたいないものに別れると仮定しました。

ビッグバン

137億年前、宇宙が誕生したビッグバンが起こった時にはすべての素粒子には質量がなかったといいます。

質量がないこれらの素粒子は高速で宇宙を飛び回っておりました。

やがて「ヒッグス粒子」が誕生し、宇宙を満たすようになりました。

宇宙を自由に飛び回っていた素粒子は「ヒッグス粒子」と相互作用を起こす粒子と起こさない粒子に分かれるようになったといいます。

相互作用を起こすものは、まるで水の中をかき分けていくように、動きづらくなり、それが重さ(質量)だというのです。


まあ、これでもわからないと思いますが、なんとなくイメージはできたのではないでしょうか。

宇宙は「ヒッグス粒子」で満たされていて、海のようなイメージですね。

それで我々人間は、海の中は激しい抵抗があるので動きづらいですが、魚などはスイスイ泳ぐことができます。

こうイメージすると、「人間」=「質量を持つもの」、「魚」=「質量を持たないもの」と分けることができますね。

もっとも、魚も水の抵抗は多少受けるので、「光子」などのように質量を持たない素粒子とはちょっと違いますが。

魚 泳ぐ

存在が予言された「ヒッグス粒子」ですが、長い間発見されることはありませんでした。

そこら中にあるはずなのですが、あまりにも小さいのでわからないのです。

それが昨年、ついに存在が確認されました。

1964年に発表された論文がノーベル物理学賞を受賞したのは、そのためでしょうね。

暗黒物質(ダークマター)

一つ疑問に思ったのですが、「ヒッグス粒子」自体には質量はないのでしょうか。

もし、あるとすれば暗黒物質(ダークマター)の正体のひとつはこれになりそうですね。

ダークマターというの宇宙の質量の大半を占めていることはわかっておりますが、まだ発見されていない物質のことです。

「ヒッグス粒子」とその辺の関係を調べてみましたが、残念なことによくわかりませんでした。


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