素粒子

質問

ヒッグス粒子はスイスで人工実験的に発見されました。
この粒子は、ただちに、W粒子、Z粒子等に変化しました。
この宇宙には、ビッグバン起源のヒッグス粒子が満ち存在して物質に質量を与えてるはずです。
なぜ、このヒッグス粒子は、他の粒子に変化しないで存在しているのでしょうか。

回答No.2

Nakay702

＞ヒッグス粒子はスイスで人工実験的に発見されました。
⇒CERN（欧州合同原子核研究機構）の超巨大粒子加速器の実験ですね。

＞この粒子は、ただちに、W粒子、Z粒子等に変化しました。
⇒「ヒッグス粒子」自体がW粒子やZ粒子に変化したわけではありません。
陽子を高速で衝突させた結果、「ウィークボゾン*と呼ばれるゲージ粒子**が発生（分離）した」ということなのです。このような反応を引き起こす場面が「ヒッグス場」で、その反応自体、つまり「ヒッグス場が励起した状態」を、「ヒッグス粒子」と呼ぶのです。「ヒッグス粒子」は、「粒子」と言いますが、「粒（つぶ）」ではないんですね。
＊ウィークボゾン：素粒子中の「弱い力」を媒介する粒子で、W粒子、Z粒子などがある。
＊＊ゲージ粒子：素粒子間またはその内部を媒介する粒子で、電磁気を媒介するフォトンや素粒子を媒介するグルーオンやウィークボゾンが含まれる。「ボーズ粒子」とも言う。

＞この宇宙には、ビッグバン起源のヒッグス粒子が満ち存在して物質に質量を与えてるはずです。
⇒おっしゃるとおり、「この宇宙には、ビッグバン起源のヒッグス粒子（場）が満ち存在して物質に質量を与えている」ことは確からしいですね。加速器での実験データから、「99.997%の確率で」そう言えるのだそうです。

＞なぜ、このヒッグス粒子は、他の粒子に変化しないで存在しているのでしょうか。
⇒例えば、磁場があっても、見ただけでは分かりませんよね。釘でも近づけてみてはじめてそこに磁場があると分かります。
同じように、この宇宙にはヒッグス場が満ち満ちています。「ヒッグス粒子（場）」は、「グラビトン＝重力子（場）」と同じように、実体はよく分かっていないにもかかわらず、「この宇宙にあまねく、普遍的に存在している」と考えられています。

回答No.1

terminator_5

ヒッグス粒子は空間中のヒッグス場が励起された状態です。

ヒッグス粒子を観測するためには高エネルギー状態なほどヒッグス粒子が励起される確率が高くなるので陽子加速器が用いられます。

不確定性原理により時間を極小化するとエネルギーが極大化して電磁場から電子-陽電子対の仮想粒子が生成されて電磁力が生じるように、ヒッグス場も仮想粒子によって質量を与えるものと考えられます。