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。
物理 素粒子
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みほちゃん(理事じゃない♡) @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。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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
みほちゃん(理事じゃない♡) @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
みほちゃん(理事じゃない♡) @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
みほちゃん(理事じゃない♡) @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?
みほちゃん(理事じゃない♡) @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…。)
みほちゃん(理事じゃない♡) @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。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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?
みほちゃん(理事じゃない♡) @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。。。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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
みほちゃん(理事じゃない♡) @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。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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?
みほちゃん(理事じゃない♡) @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。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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?
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?
みほちゃん(理事じゃない♡) @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...。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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:
みほちゃん(理事じゃない♡) @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。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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?
みほちゃん(理事じゃない♡) @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。
みほちゃん(理事じゃない♡) @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?
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?
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コメント

中原 伸一郎 @dotcom07 2012年7月5日
ヒッグス粒子かどうか未確定なのに大発表の理由は「予算確保」なり :「暫定的」「年内にも確定」と、確定していないことを自ら宣言してます。個人的には、昨年のCERNの「宇宙線が雲を作るメカニズム」の発表のほうが重要だと思います。http://j.mp/LQatbu
生活環境改善中 @sgmt3939 2012年7月5日
「多分間違いなく俺の人生には影響しなさそう」という事だけわかった。
地元密着なび新谷貴司(パゴちゃん応援中) @localnavi 2012年7月5日
・・・このまとめを理解するための前提になる知識がゴッソリ欠けてるらしい。鈴木みそさんが漫画にしてくれるのを待つか(ヲイ)
ladysmoker @lady_smoker_ 2012年7月5日
頭の中で図はかける。だが説明できないんだから判ってない情けなさ(´;ω;`)
Satoru Inoue @Inoueian 2012年7月5日
自分にはこれで分かるんだけど、難しそうな部分列挙。1.スピン。電子や陽子に向きがあるって何?2.場。空間に向きがつくって何?ヒッグスが値をもてるって?3.内部空間。???。これだけ引っ掛かるとあとは多分読まない。
gryphon(まとめ用RT多) @gryphonjapan 2012年7月5日
この粒子をばらまくと、レーダーを無効化する効果とかないのかな?
chcatann @chcatann 2012年7月5日
漫画化お願いします。
フロレスタン@只今年齢が2つの素数の積 @florestan854 2012年7月5日
英語で説明してくれた方が分かり易くなるかもしれない。冗談ではなく。例えば内部空間と外部空間という用語だが、内部も外部も空間も日常的な言葉なのに、物理学の言葉で語ると日常性がなくなる。つまり」日常性の破れ」w
luckdragon2009(rt多) @rt_luckdragon 2012年7月5日
わはは。簡単にするのを諦めて、まとめた、纏めがこちらになります。(^^;; > http://togetter.com/li/332388
トーマ=ハルトマン @tomasankaeritai 2012年7月5日
素粒子ガールとかのタイトルでの解説的な小説を希望しますw
まんげつや @eambai 2012年7月5日
「カソクキッズ」の続編で取り上げて欲しいです!!!!!
ファッションセンターゆかりの @yukarinomiho 2012年7月5日
日本人お得意の擬人化で解説するしかないな
ka_o_loo @ka_o_loo 2012年7月5日
面白い! 真空期待値の意味を付け加えたらもっとわかりやすくなるかも^^
酋長仮免厨 @kazooooya 2012年7月5日
放射能の基礎は軽くあしらうのに、ヒッグスへのこの喰い付き方は素敵^^;
ladysmoker @lady_smoker_ 2012年7月5日
いやいや、判らなくても食いつくってのが日本を作ってきたのさ(慰
Tuba56@法律の素人 @Tuba56 2012年7月5日
真空期待値の説明は確かに欲しいところ。まあ、あっても分からないと思いますが(^^;;
masaki @masakir_kyo 2012年7月5日
耳から煙が・・・。小学生にもわかるヒッグス粒子とかそのうち新聞に出るかな。
kato takeaki @katot1970 2012年7月5日
そのニュースに「標準模型で」と書いてありませんでしたか?書いてないのならニュースが悪い。重力子は標準模型に入ってませんので、最初からカウントされていません。 QT 「予想された17素粒子」ということなら「重力子」もカウントされてるんだろうけどまだ発見されてないのでは
ozero dien @ozero 2012年7月5日
たすけてあさりよしとおだいせんせい
あえとす⛩ 3/15 和光市ボドゲ会 @aetos382 2012年7月5日
17種類は、クォーク6種類(アップ、ダウン、トップ、ボトム、チャーム、ストレンジ)、荷電レプトン3種類(電子、ミュー粒子、タウ粒子)、ニュートリノ3種類(電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノ)、光子、グルーオン、ウィークボソンが2種類(W±、Z)と、最後にヒッグス。であってるかな?
neologcutter @neologcuter 2012年7月5日
http://twitpic.com/a40dnc/full こういう認識でよろしいでしょうか。
撃壌◆ @gekijounouTa 2012年7月5日
陽子中性子より辛子明太子の話の方が好きだなあ_
岡一輝 @okaikki 2012年7月5日
カトちゃん「フェ……フェ……ヒッグスゅん! チキショー」
招き猫又三郎 @manekinekomata 2012年7月5日
グラビトンはあるのか知りたい ヽ(´ー`)ノ
招き猫又三郎 @manekinekomata 2012年7月5日
神は最初に何をお造りになられたのか?
よしまくら @oriorigamigami 2012年7月5日
こういうニュース「凄い」と思ってRTとかするんだけどその「凄い」の根拠が専らノーベル賞に近そうな雰囲気とか名前聞いたことがあるというのを担保にしていて、肝心の内容の理解に基づいていない。知的武装のフリをしてただの裸の王様になってる自分恥ずかしい。
亜山 雪 @ayamasets 2012年7月5日
わかりやすいが、しかし、無理。
伊藤正一 @awaroba 2012年7月5日
まとめを更新しました。対称性の破れについてのツイートを追加しました。
雑草スレイヤー@ディーゼルサイクル学習中 @gc_cic 2012年7月5日
例えば、Eを電子のスピンとすると、内部ベクトルはe=rot(Q),-e=rot(Q')が定義できて、ヒッグス粒子の作用が無い場合E=e-e=0になる。ヒッグス粒子Hの作用でE×H=rot(Q)×H+rot(Q')×H≠0となるという事なんですかね。
Osamu Saito @osasai 2012年7月5日
まあ、とりあえずCERNは早くミノフスキー粒子を見つけてほしい。
きりしまにしぐち@提督稼業絶賛放置ちう! @kirishima2813 2012年7月5日
まず、「ヴィックスベポラップ」という塗るだけの風邪薬とは、明らかに違う事は分かった。できれば、高校の時に物理・化学を選択しなかった人にも簡単に理解できる漫画かイラストを描いてほしい。助けてエライ人。
nktk @9umech 2012年7月6日
結局ヒッグス粒子が質量の元って説明は正しいの?ヒッグス粒子が質量の元だとするとヒッグス粒子には質量があるの?とすると質量って何?ヒッグス場とヒッグス粒子は全くの別物?Fermi真空と準粒子みたいなもの?いまいち直感的なイメージが…
NYANMAGE: INVADED @nyanmage_x 2012年7月6日
人類は、標準モデルの素粒子をコンプリートできたけど、まだまだ超対称性粒子だの重力子だのマイクロブラックホールだのモノポールだのあるのか無いのか分からない素粒子をコンプするのにカネをせびりとられるのであった…神様のイジワル。
伊藤正一 @awaroba 2012年7月6日
まとめを更新しました。相対論についてのツイートはまた別立てにしようかな。
kaoru316(仮説) @kaoru316 2012年7月6日
神様が仕組んだ壮大なコンポガチャ
冷ゃっこくされた料理が変(⁰⊖⁰) @vvaltervvolf 2012年7月6日
ヒッグス粒子って何?って子どもに聞かれたら、子泣きじじいみたいなもん、って答えときゃいいのかな?
boroneko2k @boroneko2000 2012年7月6日
まったくわからんw。ニュートンに期待w(新しい特集号か特別号を出すでしょうし)
愛・蔵太(素人) @kuratan 2012年7月6日
とりあえず萌えキャラ化して教えて。「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)」
知花俊輔 @nightmarechild4 2012年7月6日
まさか、去年のRikatan11月号での素粒子特集で読んだことが役に立つ日が来ようとは・・・人生ってファンタスティック。
りおかんぽす @riocampos 2012年7月7日
重複分が鬱陶しかったので削除しました。
kon-beef @kon_beef 2012年7月7日
わかったようでわからないからとりあえずシュレディンガー音頭でも踊るか。♪プサイにファイ、プサイにファイ
愚者@ 3/22観音寺オンリー音34 @fool_0 2012年7月7日
やはり当局程度の薄識ではさっぱりわからないorz
遊藍 @ainiasobu 2012年7月7日
粒子ちゃんが道端で『ひっ・・・ぐすっ・・・』ってやってると道の真中を行き交う人々の足が遅れる。この遅れ具合が質量 >萌えキャラ化&やっつけ
アプロ @apulow 2012年7月8日
ちょこっとだけわかった気がします!粒子というからベクトルかと思い込んでた!なるほど!目からうろこ~。
うにら @riafeed 2012年7月8日
ウエッジ粒子はないんですか!?(謎
七枝七夏 @7eda7ca 2012年7月9日
>小学生にもわかるヒッグス粒子とかそのうち新聞に出るかな。 出る可能性は高いと思うけど、その質については……うん……
海彌@純米派 @a_hibernant 2012年7月10日
なるほど、量子物理は苦手だったけどこれはわかりやすい。
sin 箆鹿 @sinsssai 2012年7月10日
申し訳ありません。許してください。m(__)m
市松門左衛門@日本語は苦手 @montzaemon_m 2012年7月12日
この説明を読んでいて、理系脳と文系脳の違いっていうか、既に言葉そのものが全く違っているということだけがよくわかってしまった。肝心のヒッグスなんとかは、、、、シクー
kartis56 @kartis56 2013年2月15日
この説明でわかるようなら物理科へどうぞ。その人ならたいていの話が理解できるはずです。
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