【物理学】ヒッグス粒子とトップクォークの同時観測に世界で初めて成功、「質量」の起源の解明に一歩

1: しじみ ★ 2018/06/06(水) 09:18:22.43 ID:CAP_USER

CERN(欧州原子核研究機構)の大型加速器「大型ハドロン衝突型加速器(LHC)」を使った実験で、
最も重い2つの粒子であるトップクォークとヒッグス粒子が一つの陽子衝突から
同時に誕生したことを示す発見がありました。これは世界で初めて観測されたもので、
この宇宙に「質量」というものが存在する起源を理解する上で重要な発見となります。

UZH – Direct Coupling of the Higgs Boson to the Top Quark Observed
http://www.media.uzh.ch/en/Press-Releases/2018/CMS-Experiment.html

ヒッグス粒子は「神の粒子」とも呼ばれる素粒子で、物質に質量をもたらすことで引力を生み出し、
この宇宙が存在できる究極の根源になっているとも考えられています。
その概念は1964年にピーター・ヒッグス教授によって予言されていたのですが、
実際に2012年にヒッグス粒子とみられる新粒子が発見されており、
ヒッグス氏は2013年のノーベル物理学賞を受賞しています。

しかし、ヒッグス粒子は目に見えず、センサーで検知することもできません。
非常に概念を理解することが難しいものですが、「雪」を使って表現すると、
その仕組みや重要性が少し理解しやすくなります。

現地時間の2018年6月4日、LHCに設置された粒子検出器「CMS(小型ミューオンソレノイド)」と
「ATLAS(トロイド型LHC観測装置)」と使った実験の中で、
ヒッグス粒子とトップクォークが直接相互作用していることを世界で初めて確認したことが発表されました。

この成果について、アメリカエネルギー省に属するフェルミ国立加速器研究所の研究者であるBoaz Klima氏は
「この観測は、物理学の標準模型において2つの最も重い粒子を直接結び付けるものとなります」と、
物理学をさらに一歩進める大きな発見であることを述べています。

物質に質量を与えるヒッグス粒子およびヒッグス場は長い間その実態が解明されていませんでしたが、
LHCで2012年にヒッグス粒子が確認されたことでその姿が明らかにされつつあり、
次のステップは「予測を精査し、理論に沿っているかどうか」を確認する段階にあります。
ここでの大きな疑問は「ヒッグス粒子がクォークと相互作用できるかどうか、もし可能ならば、
その関係はどのように見ることができるのか」というところにありました。

ヒッグス粒子が素粒子の中でも最大であるトップクォークと最も強く相互反応するであろうことは
科学者の間で認識されてきましたが、これまでの結果は全てその相互作用を裏付けるための
「しきい値」を下回るものばかりだったとのこと。今回、CMSの研究チームが発表した論文と、
ATLASの研究チームによる論文では、
ヒッグス粒子が予想どおりにトップクォークと相互作用を行っていたことが明らかにされており、
進むべき方向性が示されています。

https://i.gzn.jp/img/2018/06/05/higgs-boson-top-quark-direct-coupling-observed/00_m.jpg

関連動画
New results proving that the top quark acquires its mass from the Higgs …
https://youtu.be/JFJpPpVI7u4

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180605-higgs-boson-top-quark-direct-coupling-observed/

73: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 23:39:17.23 ID:XQp1doKR
>>1
雪は?
記者がバカなのいかスレッドで削ったか知らないけど
雪を例えと題材にして説明しないのはいったいなんだ

 

2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 09:19:57.13 ID:rJkpYEJ9
もはや哲学

 

3: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 09:21:16.53 ID:hsbSTTdu
ヒッグス粒子が質量をもたらすなら
相対性理論もニュートンの法則も意味を持たなくなることにまだ気がついてないのか

 

4: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 09:21:18.21 ID:Ouwpu9WN
宇宙空間でレーザーでクオークぶち抜いてみろよ?

 

6: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 09:26:07.23 ID:Ouwpu9WN
いや質量ってのは粒子や磁力線でもない
もしヒッグスの言うように太陽から飛んでくる粒子なら分厚いコンクリートの壁で防げることになる
馬鹿なの?w

 

10: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 10:50:54.59 ID:8/bzUe75
>>6
ヒッグス粒子は通常の空間には存在せず、極めて高いエネルギーを空間に加えるとヒッグス場から粒子として飛び出すんじゃなかった?

 

12: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 11:04:19.07 ID:8vrNiLpR
しかし未だに超対称粒子は見つからないのか

 

14: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 11:08:38.40 ID:8H+fIeO6

粒子という言葉がしっくりこないよな
日常感覚でいう粒々が存在しているわけじゃないんだよね?
何やら特定のエネルギーの塊みたいなもの?
それとも物理学と数学の世界の整合性?

面白いよなぁ

 

18: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 11:32:22.95 ID:LpK2Xhqu
一時というか生まれたときから、一部から叩かれてた超弦理論が
どうやら正しいのが人間の実験でも確かめられそうだという話を聞いた

 

22: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 11:57:50.44 ID:DjC1oQ4N
ニュートリノに質量があるの判明してるのだが、別の素粒子のヒックス粒子がニュートリノにどのように質量をもたらしているのか説明してほしいわ
そもそも、ヒッグス粒子がすべての質量の根源なのかすら証明できてない段階だろ

 

23: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 12:04:33.05 ID:8/bzUe75
ヒッグス粒子が質量をもたらしているという報道が間違いってはなしがあった。
磁場や電場のようなヒッグス場が質量の根元って説明だったが。

 

24: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 12:08:40.68 ID:ymmdw7kU
スカイツリーと富士山一緒に写真に撮れたみたいな?

 

25: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 12:12:37.33 ID:wTDMjqDT
ノーベル賞きたか

 

27: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 12:24:44.16 ID:e0rDFEvZ
科学記事の毎度この手の見出しだけど、
もう存在自体はかなり以前から理論的に予測されていて、
それを実験して実証するのが大変だった、ってだけで、
別に起源の解明に一歩ってわけではないだろうに。

 

29: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 12:31:06.05 ID:e0rDFEvZ

場と粒子
場は時空間のあらゆるところで定義され、波動を引き起こす能力がある[3]。
空間全域に広がる場がエネルギーを得て振動すると、粒子のように振る舞う[4]。
現代物理学における粒子とは、エネルギーが局在化している状態[5](波束)、
または場に付随するエネルギー量子[3]のことである。

場の量子論ではこのように粒子を広く捉えることで、以下のような特徴[3]を持つ粒子を場の立場から考えている。

各瞬間で局在しており、数を数えることができる。
生成・消滅し、粒子数は変化する。粒子は必ずしも安定ではない。
素粒子はスピンを持ち、物質の構成粒子と力の伝達粒子との2種類が存在する。
反粒子が存在する。

 

31: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 12:42:22.51 ID:+erAGd0T
質量与えているのがヒッグス粒子だろ。
宇宙はヒッグス粒子で満ちてるということ?

 

32: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 12:47:31.70 ID:e0rDFEvZ

>>31
そもそも、そういう「与えている」「満ちている」
みたいな素朴実在論的な世界観を当たり前のものと思わない思考力を身に着けたら、
そういう意味のない質問もしなくなる。

1という数字で世界は満たされているのか?みたいなことを言ってるのと一緒。
単にそういう数学構造で宇宙が成立してるってだけだ。

 

44: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 15:16:43.79 ID:+erAGd0T
>>32
御託はいいからどうなのよ。

 

34: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 13:25:28.28 ID:Lnq02whO
慣性質量と重力質量はなんでほぼ等しいの?

 

76: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/07(木) 03:25:49.22 ID:lxRkFPLy
>>34
質量が実体の有るものではなくエネルギーの見せかけの力だから

 

36: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 13:28:32.37 ID:8vrNiLpR
質量とは二次の自己相互作用の係数
自発的対称性の破れによりその項を作り出すのがヒッグス場
数式で見ないと言葉じゃよく分かんないのは当然

 

38: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 13:42:36.59 ID:In+bS+01
ふむ、重力場理論だね(解ってない)

 

39: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 13:46:47.19 ID:zgXIvz+e
少なくとも俺の体重を減らすには食事制限と運動しか手はないようだな

 

59: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 18:47:49.43 ID:BckceliD
>>45
宇宙のどこでだろうと頻繁に繰り返されることは一向に構わないんだが
観測出来るところで発生してくれないと知りたい人間たちが満足できないのでわざと地球上で起こしている

 

46: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 15:36:05.97 ID:9q24iydf
これ検証にいくらかかったの?

 

47: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 15:43:51.53 ID:57zXPz9z
ヒッグス粒子とダークマターの違いかわからん。ホントは同じものなんだろ?

 

48: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 15:53:12.93 ID:4r6J+cyb
疑わしいヒッグス粒子
そんなものはない
人類が理論的に辿り着けない別の粒子だろう

 

49: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 15:54:49.97 ID:VjSAoAQD
観測されたのに何言ってんだ

 

50: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 16:06:29.98 ID:qMys7r4w
騙されるかよ
何でもかんでも信じていいってもんじゃない
アメリカの小保方が嘘ついてるかも知れん
実は嘘でしたってことよ

 

51: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 16:10:04.08 ID:8/bzUe75
直接観測はされとらんよ。
理論上予測されたものとほぼ一致するデーターが得られたので「ヒッグス粒子の痕跡が垣間見られた。」と発表はされたが。

 

53: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 16:26:38.92 ID:ODCvmo10
>>51
昔からそういう探し方してるのにそれと直接観測に差なんてあるのか
肉眼で見えるものが直接観測だと思ってる?

 

56: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 16:58:31.95 ID:8/bzUe75
>>53
俺はヒッグス粒子を否定するつもりで書いたわけじゃないぞ。

 

52: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 16:13:54.97 ID:I5UulzaW

no title

どうせこれに答えが出てるんでしょ

 

54: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 16:31:12.20 ID:+erAGd0T
そもそも観測によって結果が変わってしまう。

 

55: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 16:37:53.17 ID:4r6J+cyb
ヒッグス粒子は金のなる木
白でも黒と言ったら黒の世界なんだよ
no title

 

57: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 17:44:59.66 ID:o6eUgATi
見覚えのあるデザイン
no title

 

58: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 17:56:03.75 ID:L/lOEVwL
雪の伏線が無い

 

60: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 19:56:20.52 ID:ly63PAs1

> ヒッグス粒子は「神の粒子」とも呼ばれる素粒子で、物質に質量をもたらすことで引力を生み出し、
> この宇宙が存在できる究極の根源になっているとも考えられています。

質量と引力がなぜあるのかが解ると大発見になりそうだな
まあ我々ジャップには到底届かない神の領域の知識だが

もしも質量と引力の起源を発見し、それを人が操作できたら凄いことになるぞ

 

61: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 20:01:06.59 ID:ODCvmo10
重力(質量)がなぜ空間を曲げるのかがわかれば人類の歴史変わるな
ヒッグス場と空間は関わってるかもしれないね

 

63: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 21:43:22.99 ID:KY5XeDd5

神の粒子ではなく、糞ったれ粒子(Goddamn Particle)。

自主規制で神の粒子に書き換えられた。

 

64: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 21:51:11.63 ID:QZ6UIu28
雪の喩えマダー?

 

65: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 22:01:09.53 ID:3Yyg83Eb
これが分かると反重力とかできんの?

 

66: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 22:39:24.00 ID:BWzMkqSR
粒子なんて考えたらまた新しいのが増えるし
第五の力だってどーなったんだよ
今月のニィートンの何でも表せる方程式だってあんなもん不完全極まりないだろ
後から後からいくらでも項目付け足してよー
何が正しいか分かったもんじゃない

 

69: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/06/06(水) 23:07:09.87 ID:GSUeIN+J
すごいな
質量もまた粒子運動なら世界が一気に広がるぞ

 

転載元http://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1528244302/