ヒッグス粒子と自由研究

ニュース交差点:科学　「ヒッグス粒子」発見か　重さ与える役割

毎日小学生新聞　2012年07月06日

あらゆる物質ぶっしつに重おもさ（質量しつりょう）を与あたえたとされる「ヒッグス粒子りゅうし」とみられる素粒子そりゅうしを発見はっけんしたと、日本にっぽんやアメリカなどの国際的こくさいてきな研究けんきゅうグループが４日よっか、発表はっぴょうしました。ヒッグス粒子りゅうしは約やく５０年前ねんまえ、存在そんざいが予言よげんされた１８の素粒子そりゅうしのうち、ただ一ひとつ見みつかっていませんでした。これから実験じっけんを重かさねて本当ほんとうにヒッグス粒子りゅうしかどうか確たしかめますが、確定かくていすればノーベル賞しょうを受賞じゅしょうする価値かちがあるともいわれる大発見だいはっけんです。

　◇年内ねんないにも結論けつろん

ヒッグス粒子りゅうしは１９６４年ねん、イギリスの物理学者ぶつりがくしゃ、ピーター・ヒッグス博士はかせ（８３）が存在そんざいを予言よげんしました。

およそ１３７億年前おくねんまえ、宇宙うちゅうが誕生たんじょうするきっかけとなった大爆発だいばくはつ(ビッグバン）が起おきた直後ちょくご、大量たいりょうの素粒子そりゅうしが生うまれましたが、いずれも質量しつりょうがなく、自由じゆうに飛とび回まわっていました。ですが、もっと時間じかんがたち宇宙うちゅうが冷ひえてくると、質量しつりょうのある素粒子そりゅうしが登場とうじょうしました。素粒子そりゅうしに質量しつりょうを与あたえたのが、ヒッグス粒子りゅうしです。簡単かんたんに言いうと、粘ねばり気けのある「ヒッグス粒子りゅうしの海うみ」に素粒子そりゅうしがどっぷり浸つかる状態じょうたいになり、だんだん動うごきにくくなり、この「動うごきにくさ」が質量しつりょうと考かんがえられています。もし、存在そんざいしなければ、宇宙うちゅうも星ほしも人間にんげんも生うまれなかったと考かんがえられることから「神かみの粒子りゅうし」と呼よばれます。

ヒッグス粒子についての記述

物理学において素粒子とは、物質を構成する最小の単位のことである。100年前までは、原子が素粒子と考えられていた。

ところが、原子は最小の粒ではなく、内部にさらに小さい粒子が発見された。それが、クォークやレプトンである。現在、素粒子は大きく2種類に分類され、物質を構成するフェルミ粒子、力を媒介するボース粒子に分かれる。物質を構成するフェルミ粒子は、クォークとレプトンに分類される。クォークやレプトンの大きさはわかっていないが、仮に有限の大きさがあるとしても陽子のスケールにおいても点とみなすことができるほど小さい存在だ。

これらの粒子の中には未発見のものもある。例えば重力子（重力を媒介する）、ヒッグス粒子（粒子に質量を与える）、アクシオン（強い力を媒介する）、タキオン（超光速で動くと仮定されている粒子）などである。ところが、これまで予想もしなかった未知の粒子が見つかった。

4月5日、米フェルミ国立加速器研究所（イリノイ州）は、同研究所の大型加速器テバトロンで、現代素粒子物理学の枠組みである「標準模型」で想定されない全く未知の粒子が見つかった可能性がある、と発表した。自然界にある4種類の力以外の力の存在を示唆しており、確認されれば、私たちの自然観を変えるノーベル賞級の発見になるという。

http://legacy.kek.jp/newskek/2003/marapr/higgs.html
http://www.suntory.co.jp/company/mizu/jiten/know/kn_01_01.html
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/research_highlights/no_54/