ヒッグス粒子と物質の質量の関係



ヒッグス粒子は、「素粒子に質量を与える理由を説明する」と言われていますが、それってどのようなことなのでしょう。
素粒子とは、物質を構成する最小の単位のことです。つまり、この世に存在している物質と呼ばれるものは、それが目に見えないくらい微小なものであっても、すべて素粒子で構成されているということです。
そして、「質量」というのは、物体の動かし難さや重さの度合いを表す量のことであり、「物体」とは、「一体にまとまった質量の集合」のことを言います。つまり、物体(物質)があれば必ず質量を伴うという前提のもとで、
話が進んでいるわけです。

そして、素粒子という自由な存在が、物質として存在するようになる変化を説明するヒッグス場理論から生まれたのがヒッグス粒子なのです。

ヒッグス場というのは、1964年にエディンバラ大学のピーター・ウェア・ヒッグスによって提唱された、素粒子の質量獲得に関する理論に現れる場についての仮説であり、ヒッグス場によって質量を獲得するメカニズムをヒッグス機構と呼んでいます。

「ヒッグス機構では、宇宙の初期の状態においてはすべての素粒子は自由に動きまわることができ、質量がなかったが、自発的対称性の破れが生じて真空に相転移が起こり、真空にヒッグス場の真空期待値が生じることによってほとんどの素粒子がそれに当たって抵抗を受けることになったとする。これが素粒子の動きにくさ、すなわち質量となる」

「ヒッグス粒子の存在が意味を持つのは、ビッグバン、真空の相転移から物質の存在までを説明する標準理論の重要な一部を構成するからである。もしヒッグス粒子の存在が否定された場合、標準理論(および宇宙論)は大幅な改訂を迫られることになる。」
-Wikipedia

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