野尻美保子先生による、ヒッグス粒子の解説(分かりやすい、たぶん)改訂版

野尻先生によるTwitterでの解説をまとめてみました。単位云々の話が省かれているのは、ひとえに数学オンチである私の理解不足のせいです(・・;) 追記:ノーベル物理学賞受賞記念(?)で、リニューアル公開します。
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🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

いやダークマターは素粒子標準模型の粒子じゃないから。Higgs は素粒子標準模型の最後の粒子。RT @maesar7: @Mihoko_Nojiri ヒッグス粒子が見つかって、野尻先生のダークマターの研究も次の段階にワープしたりする物なのでしょうか?と聞いてみる。お邪魔を承知で。

2012-07-04 22:00:38
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

えーとね、ニュートリノってのはスピンをもっている。ヒグスはもっていないのね。RT @mirokuharp06: 素人を助けて!ヒッグス粒子とニュートリノどう違うかわからないままニュース見てる。

2012-07-04 22:12:08
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

高校でベクトルっていうのやったじゃない。向きのついている量。光とか、ニュートリノとか、電子とか陽子とかああいうのは全部向きがあるけど、ヒッグスっていうのは、スカラーといって、向きをもっていない。 @mirokuharp06

2012-07-04 22:14:23
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

たとえば電場とか磁場とかを空間に「かける」ことはできるんだけど、それをやると同時に空間に向きもつくのね。ヒッグスっていうのは空間に向きをつけないで、0じゃない値をもてる粒子なわけ。@mirokuharp06

2012-07-04 22:16:25
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

ところがこのヒッグス粒子は空間には向きもってないけど内部空間には向きをもってて、内部空間に方向をつけちゃう。これを対称性の破れっていうのね。 @mirokuharp06

2012-07-04 22:17:40
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

対称性を破らないと質量を持てないというか、対称性を破るということと質量をもつということがほぼ等価というか。RT @maesar7: 向きをつけない→質量を与えられる?

2012-07-04 22:19:38
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

たとえば電子とニュートリノっていうのは、内部空間の中で、逆方向をむいてるんです。ニュートリノは上向きで電子は下向きみたいな。でヒッグス場をかけると片方がもう一つより重くなる。RT @t31415926535: えっ?(・・?) (もうわからんね…。)

2012-07-04 22:25:21
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

棒のはじっこに+の電荷とーの電荷つけてるとして(双極子)、電場かけたら、 棒の向きでエネルギーが変わるじゃないですか。ヒッグス場は内部空間の電場で、電子やニュートリノは内部空間の中では向きが逆になってる双極子なんだけど、この方向で説明を続けると、みんな困るような気が。

2012-07-04 22:28:09
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

たとえばHIggs がなかったら、電子とニュートリノは実は区別がつかない。ヒッグスが真空期待値をもつと別の粒子になる。

2012-07-04 22:32:20
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

ベクトルってわかります?電子とニュートリノでベクトルを作っている。アップクオークとダウンクオークでベクトルを作っている。RT @ping_chang: うむ、この場合の内部空間とはなんのことでしょうか?

2012-07-04 22:34:20
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

外部空間っていうのは我々の済んでる空間のこと。でなにもない空間を考えたら、上も下も右も左も区別つかないじゃないですか。これを空間の回転対称性、っていうんだけど。。。

2012-07-04 22:36:04
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

内部空間っていうのは素粒子の場がはる空間で、素粒子の相互作用をみると、ヒッグスがいないと電子とニュートリノの区別がつかないようになっている @ping_chang

2012-07-04 22:37:31
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

で空間に上があるとか下あるとか思ってるのはなんでかというと地球があって重力があって、家があってっていろいろ「向きをつけてくれるもの」があるからじゃないですか。で、電子とニュートリノの区別をつけてくれるものがヒッグス粒子。

2012-07-04 22:38:41
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

うーんと、陽子と中性子でいうと数学的には陽子をx軸 中性子を y 軸と思うみたいなもので、RT @ping_chang: 原子核内部に更に構造があることを数学的に表現してるのが内部空間ってことでよろしいでしょうか?

2012-07-04 22:48:22
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

で、陽子と中性子を取り替えても、電荷がなかったら物理法則が変わらないよね、っていうのが内部空間の対称性なの。実際には電荷があるから陽子と中性子を取り替えても同じ原子核にはならない。で、なんで電荷というものが定義できるかというとヒッグス場が真空期待値をもっているから。

2012-07-04 22:50:09
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

そういう意味。。RT @HalTasaki_Sdot: @Mihoko_Nojiri 「電子とニュートリノの区別をつけてくれるものがヒッグス粒子」この説明はいいですね。でも、最後は「区別をつけてくれるのがヒッグス場(の真空)」がいいんじゃないですか?

2012-07-04 22:51:18
伊藤正一 @awaroba

@Mihoko_Nojiri えっと、ざっくりまとめるとあらゆる物質が持つ力と量にはベクトルがあるんだけど、ニュートリノにはそれがない。そのニュートリノにベクトルを与えるのがヒッグス粒子って理解でいいの?

2012-07-04 22:51:43
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

いやヒッグスがないと電荷が定義できないのです。RT @braandketvector: @Mihoko_Nojiri 電子とニュートリノはヒッグスが存在しなくても電荷の違いが有るので、ヒッグスが違いを全部付けているとは言えない気がするのですが...。

2012-07-04 22:52:20
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

陽子と中性子がx軸とy軸といった時に、紙をひっくりかえしたら、陽子と中性子がひっくりかえっちゃうじゃないですか。で、ひっくりかえさないためには、紙の表と裏を区別しないといけないわけです。その向きをつけてくれるのがヒッグス粒子。

2012-07-04 22:53:59
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

ニュートリノと電子はそれぞれ違う方向のベクトルだけど、ヒッグスがないと紙を裏返すと入れ変わってしまって区別がつかない。こっちが紙の表って決めてくれるのがヒッグス粒子。RT @awaroba:

2012-07-04 22:56:00
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

考えたらヒッグスてすごいよな。電荷の起源って言えばいいのに。

2012-07-04 22:57:15
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

そうそう。RT @braandketvector: @Mihoko_Nojiri ヒッグス場が真空期待値を持たないと、左巻きニュートリノと電子の二重項を入れ替える自由度が残ってしまってチャージを一意に定義出来なくなるという事ですか?

2012-07-04 22:58:30
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

沼 RT @irobutsu: 電荷の起源と言ったら「何かにヒッグスがくっつくと電荷できる」みたいになって、ヒッグス自身が電荷持ってないのがまた何事だという感じで混乱招きそうな。RT @Mihoko_Nojiri :考えたらヒッグスてすごいよな。電荷の起源って言えばいいのに。

2012-07-04 22:59:55
🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

鹿野さんだし数学的にいっちゃうと粒子をいくつかまとめてベクトルにしたもので、素粒子の相互作用はそのベクトルを回転させても変わらないようになっている。ヒッグスが真空期待値をもつまでは。RT @sikano_tu: @Mihoko_Nojiri 内部自由度って、なんですか?

2012-07-04 23:07:18
伊藤正一 @awaroba

@Mihoko_Nojiri @sikano_tu でもって、ベクトルは本来、正も負も同じで違いがないはずなのに、それを違うものにしているのが対称性の破れってヤツで、その破れを生じさせているのがヒッグスってことかな?

2012-07-04 23:11:25
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