【画像多数】「ヒッグス粒子」って一体なんなんだ？　雪で表現するとわかりやすいと話題に : 理系にゅーす

1: トペコンヒーロ(WiMAX) 2013/10/14(月) 14:52:56.44 ID:W6bm4sz30 BE:2395277647-PLT(12000) ポイント特典

「ヒッグス粒子」とは何かを「雪」で表現するとわかりやすくなる

物質に質量をもたらす「ヒッグス粒子」の存在を予言した、ピーター・ヒッグス博士が2013年のノーベル物理学賞を受賞しました。「神の粒子」とも呼ばれ宇宙の仕組みを解明する鍵を握るとされるヒッグス粒子とは一体どんなものなのか、「雪」を使って説明されるとかなりわかりやすくなります。

What Is the Higgs? - Interactive Graphic - NYTimes.com
http://www.nytimes.com/interactive/2013/10/08/science/the-higgs-boson.html

以下、キャプチャと日本語訳
結構長いので、英語が読める人は元サイトのスライドショーを見たほうが早いです

「ヒッグス粒子」とは何でしょうか？

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/001.png

そもそも「ヒッグス場」とは何でしょうか？

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/002.png
それらは目に見えないので、たいていの人が説明するのに比喩を用います。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/003.png
それは、その空間を通り抜けるモノを引っ張る性質を持つため、よく「飴」に例えられてきました。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/004.png
しかし、今回は雪の世界を例えに使うことにしましょう。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/005.png
スキーヤーは、ほとんど抵抗を受けずにゲレンデを進むことができます。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/006.png
かんじきを履く人は、雪のせいでその歩みは遅くなります。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/007.png
ブーツを履く人の歩みも、一歩ごとにゆっくりになっていきます。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/008.png

つづく

2: トペコンヒーロ(WiMAX) 2013/10/14(月) 14:53:28.09 ID:W6bm4sz30 BE:2566368465-PLT(12000)

けれど、空を飛ぶ鳥には関係ありません。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/009.png
ヒッグス場とは雪の世界のようなもの。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/010.png
無数の雪の結晶の代わりをつとめるのがヒッグス粒子です。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/011.png
ヒッグス場と相互作用する物体は「質量」をもつようになります。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/012.png
スキーヤーのようにヒッグス場を素早く滑走する電子は、ほんのわずかな質量を得ます。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/013.png
陽子と中性子をつくるクオークは言わばかんじきを履く人で、ヒッグス場からより強い影響を受けるため、
より大きな質量をもつことになります。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/014.png
WボソンとZボソンはさながらスキー場(ヒッグス場)をブーツで歩く人であり、何千倍も大きな質量を持つ
ことになります。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/015.png
光子(フォトン)とグルーオンはまるで鳥のようで、ヒッグス場から影響を受けることはありません。
だから質量をもちません。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/016.png
　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/017.png
50年前、物理学者は、なぜ「質量を持つ物質」と「質量を持たない物質」が存在するのか分かりませんでした。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/018.png
そこで考え出されたのがヒッグス粒子であり、これまでずっと探し求められてきました。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/019.png
ヒッグス粒子は、空を舞う雪の結晶のように消え去りやすく見失いやすいものです。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/020.png
ヒッグス粒子の探求。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/021.png

つづく

4: トペコンヒーロ(WiMAX) 2013/10/14(月) 14:54:04.05 ID:W6bm4sz30 BE:2053094764-PLT(12000)

それは、まだ見ぬ雪の結晶を想像すること。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/022.png
ついに、溶けた雪のなかから一欠片の結晶が見つけられたのです。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/023.png
ヒッグス粒子を目で見ることはできません。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/024.png
そしてヒッグス場からヒッグス粒子一つを取り出し感知できるセンサーもありません。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/025.png
50年に渡って、物理学者は、より大きくてより強力な加速器を開発してきました。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/026.png
CERNのトンネル内では、陽子は光の速度まで加速され……

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/027.png
互いに衝突し爆発します。ぶつかった陽子は消滅するかわりに大量のエネルギーが放出されます。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/028.png
アインシュタインは「質量とはエネルギーである」と教えてくれましたが、さらに物理学はエネルギーは
消滅しないと教えてくれました。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/029.png
陽子の衝突により発生したエネルギーは小さな質量に変化し、多くの新しい粒子が誕生します。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/030.png
CERNの加速器は荷電粒子をセンサー内で加速させ衝突させます。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/031.png
　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/032.png
1秒間に何百万回、時には何千万回繰り返し続けます。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/033.png
なぜなら何かが起こるのを目撃するのは極めてまれなことだから。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/034.png

つづく

5: トペコンヒーロ(WiMAX) 2013/10/14(月) 14:54:35.43 ID:W6bm4sz30 BE:2053094483-PLT(12000)

何十億回の衝突のうちわずか一回だけ、ヒッグス粒子が姿を現します。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/035.png
　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/036.png
とはいえ、その瞬間を直接感知することはできません。だからお祝いもシャンパンも用なしです。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/037.png
そしてヒッグス粒子は不安定で、すぐに分裂します。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/038.png
　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/039.png
何兆回もの衝突の後、ようやくヒッグス粒子の"兆候"が統計的に分布として現れる可能性が出てくるのです。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/040.png
そして先日、より多くの衝突データから、これまで不確実だった存在が明らかにされました。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/041.png
ついにヒッグス粒子の存在が確認されたのです。

　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/042.png
　　http://i.gzn.jp/img/2013/10/09/what-is-the-higgs/043.png

おわり
ソース
http://gigazine.net/news/20131009-what-is-the-higgs/

339: 急所攻撃(新疆ウイグル自治区) 2013/10/15(火) 02:27:35.78 ID:QkI6PLUO0

>>5
＞何十億回の衝突のうちわずか一回だけ、ヒッグス粒子が姿を現します。

うわーこんな幻のようなものなの・・・
誤差や誤作動かもしれないじゃないか。

6: 河津掛け(dion軍) 2013/10/14(月) 14:55:46.27 ID:q4aNtOZ20

加藤茶が
↓

272: グロリア(やわらか銀行) 2013/10/14(月) 19:37:46.65 ID:K+yPKcWs0

>>6
(　>д<)､;'.･　ﾋｯｸﾞｽ

7: セントーン(神奈川県) 2013/10/14(月) 14:56:07.81 ID:um32raQT0

エーテルの別名

306: リキラリアット(中国・四国) 2013/10/14(月) 21:12:37.67 ID:18vuxwyYO

>>7
おお…言われてみれば。昔人のなんちゃって科学もあながち間違いとは言えないのか。

9: ブラディサンデー(宮城県) 2013/10/14(月) 14:56:49.01 ID:UR5au50+0

なげーよ三行で

21: 垂直落下式DDT(関東・甲信越) 2013/10/14(月) 15:04:15.52 ID:6RXgKAdNO

>>9
くりくり
三角
小さなドロップ

45: キングコングラリアット(茸) 2013/10/14(月) 15:29:15.69 ID:9G/G0fWg0

>>21
それヴィックスドロップ

10: アトミックドロップ(庭) 2013/10/14(月) 14:58:28.00 ID:IFSW4hXg0

どうやってヒッグス粒子があるってわかったかよくわからん

38: レッドインク(北海道) 2013/10/14(月) 15:23:18.00 ID:tjwZNZvsP

>>10
既存の粒子だけだと計算上の質量が0になっちゃうんで
別の粒子が存在すると仮定したのがヒッグス粒子だったらしい
この証明方法は物理学会ではタブーだったらしく
論文を発表したときは失笑というか眉唾でみられてたけど
数十年後に観測機で存在が証明され、今に至るというわけ

12: パイルドライバー(茸) 2013/10/14(月) 14:59:03.07 ID:pJ8CFdvE0

だから鳥は飛べるのか！！

14: ツームストンパイルドライバー(禿) 2013/10/14(月) 15:00:07.58 ID:6F0X19kK0

ほんとにわかりやすくてワロタ

15: フランケンシュタイナー(東京都) 2013/10/14(月) 15:00:23.19 ID:shlBVxYx0

まとまってない

17: 目潰し(東京都) 2013/10/14(月) 15:00:56.42 ID:HtCUfVFv0

さっぱり分かんね

19: トラースキック(やわらか銀行) 2013/10/14(月) 15:02:51.90 ID:mjlRotvL0

鳥が地面スレスレを飛んだら雪面がえぐれる
よって距離によって結果が変わる時点でヒッグス場を表せてない
はい論破

22: イス攻撃(栃木県) 2013/10/14(月) 15:04:35.61 ID:Q9drXxTQ0

わかりやすく説明しろと言われてスライドショーでコレ出したらキレられるよなｗｗｗ

23: トラースキック(新疆ウイグル自治区) 2013/10/14(月) 15:04:44.73 ID:uLiZHWpX0

今度はそのヒッグス粒子がどこから来たのか？
どうやって生成されたのかって話になるのか？

それが分かったら、今度はそれがどこか（ｒｙ

以降、ループ

24: クロスヒールホールド(大阪府) 2013/10/14(月) 15:06:34.46 ID:Guqa4unJ0

世界はヒッグス粒子でみたされてるってこと？

208: 目潰し(家) 2013/10/14(月) 17:33:40.13 ID:U3137ZSe0

>>24
そこがわかんないよね。粒子って言ってるから存在に偏りがあるのかな
ヒッグス粒子がうっすい場所は重いとされる物質も質量が無くなるのかね

210: ボマイェ(家) 2013/10/14(月) 17:36:42.02 ID:icmeT2Is0

>>208
ヒッグス粒子は顔を出す事はすくなくて質量を与えてるのはヒッグス場なんだよなぁ

25: デンジャラスバックドロップ(チベット自治区) 2013/10/14(月) 15:06:35.75 ID:8WFdM+Sq0

この世界の見方を根本的に間違ってると思うね

神はただこの世界を作りたかっただけだわ

生物が地上の上を歩いて、その世界を光が照らし、透明な空気や水がある
漠然とその世界作りたかった

ただその世界を作ったらその状態を維持するには色んな粒子や法則
生命が住む星や恒星が勝手に存在してたということ

ヒッグス粒子があったからこの世界が出来たんじゃなく
この世界があるからヒッグス粒子は存在し得た

323: ミラノ作どどんスズスロウン(茸) 2013/10/14(月) 22:53:36.47 ID:eWOTUvxk0

>>25
神とか言ってる時点で、おまえも間違ってると思われる

30: メンマ(東京都) 2013/10/14(月) 15:11:45.29 ID:IpGjfDN20

ミノフスキー粒子の後付け解釈に利用されるだけの説明やねw

33: 逆落とし(関西・東海) 2013/10/14(月) 15:16:41.34 ID:bWb6wJSS0

光子に質量を与える粒子だそうだ

42: 膝十字固め(茸) 2013/10/14(月) 15:26:44.79 ID:EeLZyRNc0

>>33
光子に質量はない
運動量はあるけどな

34: ネックハンギングツリー(埼玉県) 2013/10/14(月) 15:18:05.25 ID:NXcq+C6x0

ビッグデーターとかなんで最近言い出したのかと思ってたけど、
どうもこの検出技術の応用っぽいな
ヒッグスのスペクトルを見つけてヒッグス野郎発見とやるわけだ

39: ハイキック(庭) 2013/10/14(月) 15:23:50.47 ID:O21Hm1uw0

つまり、重力子のことだろ？

40: 膝十字固め(茸) 2013/10/14(月) 15:24:37.03 ID:EeLZyRNc0

量子力学は、数学を解からん奴には決して理解できんからな。
数学を理解していることが最低限の条件

さらに、日常で全く比喩できない概念を理解できる能力が必要。

41: ファイヤーバードスプラッシュ(東京都) 2013/10/14(月) 15:25:34.78 ID:LFfvKaOL0

無重力装置はできそうですか？

44: 足4の字固め(神奈川県) 2013/10/14(月) 15:29:02.25 ID:bdNshvof0

ウェッジ粒子はないの

47: ファルコンアロー(神奈川県) 2013/10/14(月) 15:29:45.22 ID:zqO1uNPA0

マイナスのヒッグス粒子があれば重力の足枷を断ち切れるわけだな

54: レッドインク(北海道) 2013/10/14(月) 15:33:53.51 ID:tjwZNZvsP

>>47
んにゃ、量子の質量が0になったら不安定になるから
理論上は物質として
バラバラになってみんなどっかに飛んでっちゃう
量子の質量が0の物質を発見できれば別だが

53: フェイスクラッシャー(茸) 2013/10/14(月) 15:33:08.99 ID:cY5fmPxs0

実は、ヒッグス粒子とはエーテルなのだ

100: アキレス腱固め(SB-iPhone) 2013/10/14(月) 16:05:32.51 ID:MNORKvz/i

>>53
ほんとこれ
数世紀後にはギャグになってそう

105: ローリングソバット(新潟・東北) 2013/10/14(月) 16:08:28.37 ID:INZCtRi+O

>>53
昔の学者の仮説は合ってたんだな

109: ボマイェ(家) 2013/10/14(月) 16:11:55.49 ID:icmeT2Is0

>>53
光の媒質ではないからエーテルではない

56: ハーフネルソンスープレックス(大阪府) 2013/10/14(月) 15:36:47.21 ID:UE5+jldN0

ヒッグス粒子を取り除けば軽い車とか作れるんじゃね？

162: クロスヒールホールド(大阪府) 2013/10/14(月) 16:50:22.46 ID:Guqa4unJ0

>>56
ヒッグス粒子ダイエットでひともうけや！

64: ハーフネルソンスープレックス(大阪府) 2013/10/14(月) 15:44:49.85 ID:UE5+jldN0

光子に質量ないのにブラックホールや重い星に影響受けるのか？

65: アンクルホールド(埼玉県) 2013/10/14(月) 15:47:05.61 ID:WIsqSz2C0

まぁ、ブラックホール理論が破綻するな。
光を飲み込むとは言えなくなったな。

新しい宇宙論が必要だというのはその性か。

66: レッドインク(北海道) 2013/10/14(月) 15:50:52.67 ID:tjwZNZvsP

質量の謎が解明されれば質量の塊であると思われている
ブラックホールの解明も加速度が増すだろう

68: ニールキック(茸) 2013/10/14(月) 15:51:42.83 ID:Fn6Z3Vny0

ヒッグス粒子って物質である以上有限なんでしょ？
宇宙が膨張続けたらそのうちヒッグス粒子の存在しない空間ができたりしないの？

75: 超竜ボム(千葉県) 2013/10/14(月) 15:56:22.70 ID:91n3FJjy0

>>68
益川敏英の素粒子理論とアインシュタインのE=mc2から導き出された、
エネルギーが一瞬に臨界して物質に変わったというガモフのビックバン理論と
ワインバーグの「真空のエネルギー」という概念と
それによって導き出された佐藤勝彦のインフレーション理論が正しければ

物質同士が引き合う力＝万有引力は、物質の量によって左右され、物質が増えなければ、引き合うエネルギーも増えない
のに対して
空間は広がろうという力＝真空のエネルギーは、空間が広がれば広がるほど倍々ゲームで増えていく

つまり

宇宙を構成する物質＝素粒子の量は、ビックバン以降増えない＝引き合う力（万有引力）は増えない・・のに
空間はどんどん広がって＝空間が広がろうとする力（真空のエネルギー）は、どんどん増えていく

・・のだから

宇宙はあるときまた、さらに急激に膨張して（インフレーションを起こして）
ビレンキンの言う「シャンパンの泡」のようにパチンと弾け

益川敏英の素粒子理論とアインシュタインのE=mc2から導き出された、
エネルギーが増え続けると、そのエネルギーはあるとき一瞬に臨界して物質に変わる・・という
ガモフのビックバン理論の反対のこと

つまり、

全ての物質はまた、質量も時間もないエネルギーに変換される・・・

71: ランサルセ(神奈川県) 2013/10/14(月) 15:53:12.33 ID:CMOJ5ZWX0

ヒッグス粒子（ヒッグス場）の説明までは理解できたが
なぜ陽子の衝突実験でヒッグス粒子が発見できるのかがサッパリわからない

72: ファイヤーバードスプラッシュ(東京都) 2013/10/14(月) 15:55:28.32 ID:LFfvKaOL0

>>71
モノをぶっ壊したら中身が飛び出るってことじゃね？
知らんけど

76: 膝十字固め(茸) 2013/10/14(月) 15:56:33.32 ID:EeLZyRNc0

>>72
そうだよ。叩いてぶっ壊す

デストロイ

80: ハーフネルソンスープレックス(大阪府) 2013/10/14(月) 15:57:50.52 ID:UE5+jldN0

>>71
ビッグバンですべて生まれたからそれをシュミレーションする装置が加速器なんだろう
光に近い速度で衝突させると何兆度とかの熱と共に色々沸いてくる

85: ランサルセ(神奈川県) 2013/10/14(月) 16:00:21.31 ID:CMOJ5ZWX0

>>80
つまりヒッグス粒子だけを見つけることができる実験ではなく
陽子をすごいスピードでぶつけるといろんなものがわらわら出てきて、
その中にごくごく稀になんか知らんやつ（ヒッグス粒子っぽい）のデータが出てくるという感じかな

81: レッドインク(北海道) 2013/10/14(月) 15:58:49.56 ID:tjwZNZvsP

>>71
粒子同士をぶつけるとその粒子同士が消滅するかわりに
同じ質量を持ったエネルギーが発生する（理論的には質量保存の法則）

その中にヒッグス粒子も入っていると思われている（観測された）
「これがヒッグス粒子だ！」と明確に発見出来ているわけではない
見えないから