重力とヒッグス

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

取れないので。。。。RT @urusinoayakasi: 役に立たないとのことですが、ヒッグス場を取り除いた空間で電荷を加えることによって生まれる既存の空間の現象とは異なる興味深いと思われることは起きないのでしょうか？ 突然の質問を失礼しました。

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

素粒子物理の指導原理に対称性ってのがあるんだけど、これを意識するのって難しいとおもうんだな。

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

たとえば、運動方程式がどこにいっても同じであることを「並進対称性」という。でも実際にはものがあって、重力があって、場所ごとに運動って違うじゃん、と思ってしまう。

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

でも、からっぽの空間に物を２つおく。ある場所で運動をしらべても、２つとも同時に同じ方向に動かして運動を調べても、何もかわらない。全部同時に動かせば同じなので並進対称性はある。我々ののまわりのものを全部同時に動かせば、区別はつかないと思えるので我々の空間にも並進対称性がある。

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

ところが地球は動かせないと思ってしまうと、上にいけば重力は少ないので、場所ごとに運動の方程式が変わってしまう。地球を動かすのを忘れると、運動方程式は場所ごとに違うので、並進対称性は破れているような気がする。

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

ヒッグスによるゲージ対称性の自発的対称性の破れってのもこれと同じ感じで、素粒子の運動方程式で、ヒッグスの真空期待値を固定してしまうと、ゲージ対称性がなくなったように見えるけど、ヒッグス場を動かすこともできるということを思い出すと、素粒子の運動方程式にゲージ対称性がある。

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

ゲージ対称性っていうのは、運動方程式の中で場を別の場に取り替える自由度のことね。

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

ヒッグス粒子があるっていう背景のなかに素粒子の運動があるわけですが、これは重力の元で我々が暮らしているっていうのと同じなわけです。「地球をとって、、、、」ていうのは思考実験としてはありだけど実際に取ることはできない。「ヒッグスの真空期待値をなくしてー」っていうのもできない。

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

反重力ってのはもっと無理で、、、、理論すらないので。

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

あともう一つ大事なこと「並進対称性」があると運動量が保存する。。ゲージ対称性があるというのあ、電磁相互作用で電荷が保存しているといるっていうのの少し大きな概念。