ヒッグス粒子による質量の起源

質問

最近ヒッグス粒子が発見されたというニュースが話題となっています。その粒子はあらゆる物質の質量を与える粒子と報道されています。エネルギ基本式E＝ｍｃ＾2との関係は明確に説明されていますか。更に、ヒッグス粒子自身の質量を探索しているようですがまわりの他のヒッグス粒子が質量を与えるということでしょうか。

回答No.3

noname#175206

まだ質問を閉じてないということは、納得できないということか？

>エネルギ基本式E＝ｍｃ＾2との関係は明確に説明されていますか。

　量子力学に特殊相対論を適用して、相対論的量子力学、その先に場の量子論がある。

　それがヒッグス粒子を予言した標準模型を作ったベースだ。

　特殊相対論と矛盾するわけがないだろう。その他の全て物理学ともきちんと合っている。

　ヒッグス粒子が見つかった。それで物理学が揺らぐ。そんなことがあるわけないだろう。なぜならば、物理学が理論の精緻を極めて「あるはず」としたのがヒッグス粒子だからね。

　ニュートリノの質量の有無のほうがインパクトはあった。既に理論は用意されてたけどね。

　超光速ニュートリノが取りざたされた（間違いとされたようだ）。もしあっても、物理学の理論の範囲内だった。

　物凄く広い範囲で理論があって、現実がその中のどれかを調べている。それが物理学だ。我々素人が心配する必要はない。

>更に、ヒッグス粒子自身の質量を探索しているようですがまわりの他のヒッグス粒子が質量を与えるということでしょうか。

　そもそも、全て素粒子について、ヒッグス機構が質量というわけではない。そうでないものもあるということだ。

　ちなみにヒッグス粒子を観測したかどうかは、eV（エレクトロンボルト）で調べてる。エネルギーが単位なわけだ。質量とエネルギーが等価なので、素粒子では質量として扱われるがね。

　ヒッグスなんて、ネットに山ほど情報がある。子ども向けのもある。少しは自分で調べることだ。そして、知ってどうしたいのだ？

回答No.2

k_yuu01

マスコミの正確でない報道どうにかなりませんかね（苦笑）

質量には２種類ありまして、ヒッグス粒子は片方の”慣性質量”の起源を説明します。

疑問に思われている”ヒッグス粒子自身の質量の探索”というのは”ヒッグス粒子生成（叩き出し）に必要なエネルギーの探索”ってとこでしょうか。まわりのヒッグス粒子云々は関係ないですね
E=mc^2の式の示す通り、エネルギーと質量はカタチは違いますが本質的に等しいのです。つまり
１[g:グラム]＝9×10^13[J:ジュール]＝5.63×10^32[eV:電子ボルト]

例えば、「電子に○Vの電場を与えた際エネルギーの変化は～…」という問題。kg単位のままだと非常に扱いづらいんです。でもeV単位だと扱いやすい。
ってことで現場（？）では、素粒子の質量をeV単位で表します。
ということで「電子の質量は511keV」という一見”？”な言葉になるわけです。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E3%83%9C%E3%83%AB%E3%83%88

回答No.1

noname#175206

>その粒子はあらゆる物質の質量を与える粒子と報道されています。

　違う。報道は分かりやすさのためにそうするかないけど。
　質量の原因は真空の裏に隠れているヒッグス場。それを量子化したのがヒッグス粒子で、それを観測してヒッグス場を類推するしかない。ヒッグス粒子がぼこぼこぶつかるなんてのは便宜的な説明。

　それでも、ヒッグス場の直接関与は質量の2％。残りは他の仕組みによるもの。

>エネルギ基本式E＝ｍｃ＾2との関係は明確に説明されていますか。

　そんなもの、基本式ではない。特殊な場合の分かりやすい式にしか過ぎない。知りたければ高校生でも短期間で理解できるもの。その前に、もっと一般的で項の多い数式にたどり着いてからだけど。

　ちなみに、量子力学に特殊相対論を適用し、さらに発展させた場の量子論に基礎をおいて応用しているのが標準模型で、それがヒッグス場があるとしている。それを量子化すればヒッグス粒子という解が出てくる。

　専門家が一生を捧げて探し求めることが、高校生の趣味レベルだと思いますか？

>更に、ヒッグス粒子自身の質量を探索しているようですがまわりの他のヒッグス粒子が質量を与えるということでしょうか。

　それが知りたいから調べている（たぶん違うとは思うけど）。なにせ、つじつま合わせの仮定だらけなのがヒッグスなのだから。