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サイエンス

もっとも重い素粒子の質量起源もヒッグス機構と判明 55

ストーリー by hylom
謎の解明につながるか 部門より
あるAnonymous Coward曰く、

CERNは、LHCでの実験によって、もっとも重い素粒子であるトップクォークとヒッグス粒子が相互作用することが裏付けられたと発表した(KEKのプレスリリース)。

LHCでは、13TeVまで加速した陽子同士を衝突させ、そのエネルギーから発生した素粒子を検出する。今回、LHCのATLAS実験グループは、2017年までに蓄積されたデータの中に、ヒッグス粒子とトップクォーク対が同時に生成される反応が含まれていることを発見した。この反応が起こる確率は極めて低いが、ヒッグス機構から予測される確率と統計的に一致していた。

2012年のヒッグス粒子発見の際は、弱い力を媒介するW粒子とZ粒子の質量起源がヒッグス機構であることが突き止められた。その後の実験で、物質を構成する粒子であるタウ粒子とボトムクォークの質量起源もヒッグス機構であることが分かっていたが、今回の成果により、さらにトップクォークの質量起源もヒッグス機構であることが判明した。

今後は、もっと軽い素粒子の質量起源もヒッグス機構なのかどうかを調査し、なぜ素粒子に質量差があるのか、なぜ多くの種類の素粒子があるのかという謎の解明に迫っていきたいとしている。

  • by Anonymous Coward on 2018年06月14日 12時51分 (#3425075)

    ビッグバン宇宙論、相対性理論についで、素粒子科学も妄想に走ったか!
    ヒッグス粒子なんかあるわけない。重力の解明をあきらめたと宣言したに等しい。

    ここに返信
    • by vax730 (32985) on 2018年06月14日 23時10分 (#3425485)

      あまり詳しくはありませんが,ヒッグス粒子のラグラジアンの4乗項がなぜあるのかわからないと,わかった気はしません。

    • by Anonymous Coward

      重力の解明に迫る "ビッグバン宇宙論、相対性理論、素粒子科学" ら「妄想科学」以外の科学ってなんですか?

      • by Anonymous Coward

        古典物理があるだろう。
        古典物理こそ、王道だ!
        相対性理論以前の物理に戻すべし。

        • by Anonymous Coward

          相対論は実験で正しいことが証明されてますしねえ。

          GPSの運用だって特殊相対論の速度による時刻補正と、
          一般相対論の重力による時刻補正を使ってるとか。
          ちょっと前まで相対論なんて一般生活には全く関係ない話だと思ってたのに。

          • by Anonymous Coward

            >相対論は実験で正しいことが証明されてますしねえ。

            おめでたい。そんな実験はない。

            >GPSの運用だって特殊相対論の速度による時刻補正と、
            >一般相対論の重力による時刻補正を使ってるとか。

            2重におめでたい。5,6個ある修正のひとつで、誤差のうち。
            なくても無問題。
            そう信じて、お墓まで行って下さい。

        • by Anonymous Coward

          あとは○○の法則とかいって、適当に補正項を加えておけばOK

        • by Anonymous Coward

          相対性理論は古典物理だよ……

          30年も前の本で記憶が確かではないんですが、『アインシュタインは正しかったか?』
          あたりは参考になります。これは相対性理論を実験で検証していく話で、
          じつは水星の近日点移動は太陽の内部構造に対する知識が不足しているので
          確実ではないが、金星探査機との通信を使って高精度に確認ができたとか、
          そういう話だったはず。

          30年前の一般向けの本ですが。

          • by Anonymous Coward

            考古物理学のニュートン
            古典物理学のアインシュタイン
            現代物理学のタンホイザー
            と言いますしね

            • by Anonymous Coward

              カズミ先生、解説乙です。

    • by Anonymous Coward

      プラズマじゃ~~
      宇宙はプラズマでできているんじゃあ~
      すべてはプラズマで説明できるんじゃ~あ~

      • by Anonymous Coward

        プラズマなのは心と若さじゃないの?

    • by Anonymous Coward

      なるほど宗教ですね。

      • by Anonymous Coward

        神によりすべてが完璧に定義された宗教世界
        何もわからない、すべてが仮定と妄想の科学世界

  • by Anonymous Coward on 2018年06月14日 9時24分 (#3424939)

    > 今回の成果により、さらにトップクォークの質量起源もヒッグス機構であることが判明した。

    ヒッグス機構を潰せばトップクォークの質量が無くなるってこと?

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2018年06月14日 9時54分 (#3424966)

      > ヒッグス機構を潰せばトップクォークの質量が無くなるってこと?

      その通りで、ビッグバン直後と同等な100兆度以上の温度をもしも再現できれば、質量がなくなる模様:
      http://higgstan.com/what-is-higgs/ [higgstan.com]

      CERN LHCは5兆度くらいらしい。

      • by Anonymous Coward

        EXゼットン呼んでこよう。

        • by Anonymous Coward

          ゼットンを100体養殖すれば

          • by Anonymous Coward

            ただ並べただけだと1兆度なので、ダーリントン接続するか、コッククロフト・ウォルトン回路を構成しないと。

    • by Anonymous Coward on 2018年06月14日 10時29分 (#3424992)

      ここでいう、ヒッグス機構とはヒッグス場やヒッグス粒子についての、考え方(理論)そのものを指すと思います。

      ヒッグス場:ヒッグス機構では、宇宙空間全体的に存在してる。
      ヒッグス粒子:空間の中に局所的な、エネルギーを与えるとヒッグス場が揺らぐそれが粒子のように見えるので、ヒッグス粒子と言っているらしい?

      • by Anonymous Coward

        ああ、ごめんなさい。思いっきり勘違いしてました#3424939です。
        ヒッグス機構というのはKEKこと大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究「機構」のような存在ではなくて
        ヒッグスという名前の「からくり」そのものの意味なのですね。
        てっきり「ヒッグス機構」という組織体・施設があるのかと思って、それを破壊すればと思い違えました。
        お恥ずかしい。

        • by Anonymous Coward

          > てっきり「ヒッグス機構」という組織体・施設があるのかと思って、

          思いもよらぬ勘違いでワラタ

        • by Anonymous Coward

          マジボケだったとは恐れ入ったw

    • by Anonymous Coward

      反ヒッグス粒子サプリの登場が待たれる。

      • by Anonymous Coward

        質量ゼロになると、光子なんかと同様に光速で飛び回っちゃって静止とか不可能になるんですけど、それはいいの?

        • by Anonymous Coward

          何らかの手段でいつか止まれるなら、へーきへーき。
          だって相対性効果により光速で飛び回っている間の時間は本人には知覚できないんでしょ?

          止まるまでに、もしかしたらまわりの世界がはるか未来になってるかもだけど
          本人にとっては永劫の時間も一瞬の出来事なんだから、まあいいんじゃない?

          • by Anonymous Coward

            老兵(光子)は止まらず ただ消え行く(変換されて電子や熱になる)のみ

        • by Anonymous Coward

          体重と同じだけの質量のサプリを摂取するの大変そう

  • by Anonymous Coward on 2018年06月14日 10時08分 (#3424977)

    ブラックホール内でヒッグス粒子はどういう状態になるのだろうか
    ゲージ粒子との相互作用の伝達が切れる、それともなんの影響もない、どっちだろうか

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      上では100兆度のエネルギーがあればヒッグス場が無くせるとあるので

      100兆度規模のブラックホール内では素粒子の質量が無くなる!
      素粒子融合みたいなことが起きてるのか
      ホワイトホールになるのかも?

    • by Anonymous Coward

      こういう文脈での「ブラックホール内」ってなんですかね。
      シュバルツシルト半径の内側、ってだけなら、”過酷”ではあるけどなんというか普通の空間なので特に影響はないです。
      事象の特異点の内側のことであれば、正直何が起きてもおかしくないし何が起きているかも観測できないのでなんとも。
      影響があるかもしれないことを想像できるは事象の特異点の近傍でしょうか…。

      • by Anonymous Coward

        質量を生み出す機構がヒッグス粒子であるのなら、ヒッグス粒子が質量を与えることができないぐらい過酷なブラックホールの「内側」では、じゃあ質量はどうなっちゃうの?
        100兆度で質量が消失するのだったら、ブラックホールの質量はどこいっちゃうの?

        という疑問かなーと思いました。
        というか私はそういう疑問を持った。

        ※ブラックホールごときで100兆度になるのかは知らんけどw

        ブラックホールの外側から見ると、地平面が情報を得られる最後の面なので、そこの時点で質量が残ってるならば、内側がどうであっても関係無い、ってことかもしれないけれども??
        よく分からんねw

        • by Anonymous Coward on 2018年06月14日 14時28分 (#3425136)

          事象の地平面ってほんとただ「脱出速度が光速を超える面」ってだけで、そこの重力とか物質の密度とかと関係ないんで、地平面近傍だから環境がヤバいか、ってそんなことないんですよ。
          ブラックホールは「全質量がシュバルツシルト半径より小さい範囲に詰め込まれる」ちゃうものなので、コア的なものと表面との間は必ずしもモノが詰まってなくていいんですよ。
          十分デカいブラックホールなら、地平面における重力が1Gということもありえるくらいに。(当然その場所に適当な物質をおいても潰れないし引き裂かれない)

          だもんで、何か起きるとしたらそのコア近傍か、特異点じゃないの、ということになります。
          事象の地平面のあっちとこっちは別に同じ物理法則に支配された空間ですが、特異点は「今の物理法則では扱えない」レベルの異常地点なので、まさに重力も何がどうなってるか分かりませんし、今のところ予測もしようがないというのが正直なところ。
          (「特異点」というのが「扱い不可能」を指すんで、特異点を扱う理論じゃなくて「特異点がなんてなかった理論」を立てないといけない)

          • by Anonymous Coward

            >地平面における重力が1G
            そうなの?「脱出速度が光速を超える」のに?
            潮汐力が低いってのは↓ここにも書いてるけど。
            https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B6%85%E5%A4%A7%E8%B3%AA%E9%87%8F%E3%... [wikipedia.org]

            • by Anonymous Coward on 2018年06月14日 15時25分 (#3425181)

              地平面の曲率がものすごく大きくて上空をずっと進んでも1G程度の重力が続けば光速であっても脱出できない。
              (出発時の光のエネルギーと重力場を登ることで位置エネルギーになってしまうのを式にすれば曲率とか計算できると思う)

            • by Anonymous Coward

              #テキストで書くとわかりにくいなぁ

              シュバルツシルト解:r=2GM/c^2
              万有引力:F=GMm/r^2
              代入すると、事象の地平面における加速度はF=mc^4/4GMとなります。
              (mは自分、Mはブラックホール内の質量)

              まあ何を代入したら1Gになるかはさておき、BH質量がデカいほど加速度が小さくなる、というのは分かるかと。
              「脱出速度が光速を超えるのに?」ってのは、感覚的には理解しますが、そんなの「たとえ1Gでもずっと力がかかってたら光だって曲がるんだよ」としか(正確には時空の方が歪んでるだけなんですが)。

              #検索してると、銀河中央の巨大BHになると事象の地平面では1G未満になるって言う人もいますね。試算はしてないから間違ってるかもしれないけど。

          • by Anonymous Coward
            事象の地平面って、宇宙が光よりも速く遠ざかってる場所とどう違うの?
            • by Anonymous Coward

              「どう」って言われても、事象の地平面という意味では同じで、
              ブラックホール由来であればニアイコール シュバルツシルト半径だね、ということかと。
              とにかく「そっから先の情報は観測点には永遠に届かない面」をそう呼んだだけだから。

          • by Anonymous Coward

            重力すら、事象の地平面からは逃れられないと思うのだけどどうかな?

            その結果、事象の地平面の内側(のどこか、特異点でもいい)にて、実は質量が全部解体されてゼロになるという現象が起きていたとしても、外側から見たらわかんない、ってことになるのではあるまいか??

            それとも、時空の歪みであるところの重力(あるいは質量)ってものは、情報伝達速度は光速を上限とする、故に何物もブラックホールから脱出できない、という制約の範囲外にあるのだろうか???

            まぁ要するに、外側から観測したら、事象の地平面という皮の質量を見てる、ってことになるんじゃないのか、って話なんですが。

            • by Anonymous Coward

              専門家じゃないんで適切な言葉が選べないのはご容赦ください。

              まず「重力が事象の地平面から逃れられない」については、
              重力は光速度不変の法則には縛られません。(重力波は~とかそういう話は棚に上げる)
              BHだろうがホワイトホールだろうが重くなっても軽くなっても外からすぐ分かります(ということになってるはず)。

              そもそも外の観測者にとってはBHの重力ってのは「中から出てくるもの」じゃなくて「ソレの全質量が引きずることによって歪んだ周囲の時空」のことです。
              内部で具体的に何が起きているか、は基本関係ありませ

  • by Anonymous Coward on 2018年06月14日 10時31分 (#3424994)

    トップクォークが最も重い素粒子というのは標準理論での話と思いますが
    もっと重いSUSY粒子ではヒッグスボソンが質量を与えるわけではない
    ってことなんでしょうか。素人でよくわかりませんが。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      これは理論の話ではなく、実験で裏付けられたっていう発表なので、
      存在自体が確認されてない仮説上の存在であるSUSY粒子では
      実験での確認も当然できないのでは?

    • by Anonymous Coward

      SUSYは時価となりますの

      # 魚偏に恐と書いておかんじょうと読む

  • by Anonymous Coward on 2018年06月14日 21時40分 (#3425440)

    慣性質量を作り出しているとされるヒッグス粒子が、どういう風に重力質量の方にも関わっているのかという話で
    何かうまい説明思いついた人はいるの?

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2018年06月14日 21時40分 (#3425442)

    なんども世界線を変えているのだが
    液晶工房が潰れてしまう・・・

    ここに返信
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クラックを法規制強化で止められると思ってる奴は頭がおかしい -- あるアレゲ人

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