ヒッグスボソンとは何ですか？

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私たちが耳にし続けるこのことは何ですか–ヒッグスボソン、そしてなぜそれが重要なのですか？

学ぶための最良の方法は教えることであると言われています。そして、私がこれを正しく行えば、エピソードの終わりまでに、少し理解することができるでしょう。

このビデオは、ヒッグスボソンという言葉を聞くたびに目が眩む人向けであることを明確にしたいと思います。それはある種の粒子、ノーベル賞、質量、何とか何とかだと知っています。しかし、それが何であるのか、なぜそれが重要なのか、実際にはわかりません。

まず、標準モデルから始めましょう。これらは本質的に、科学者が理解している粒子物理学の法則です。彼らは私たちの周りにあるすべての問題と力を説明しています。さて、問題のほとんどは、いくつかの大きな謎があります。これについては、深く掘り下げて説明します。

しかし、理解しておくべき重要なことは、フェルミオンとボソンの2つの主要なカテゴリがあるということです。

フェルミオンは問題です。クォークからなる陽子と中性子があり、電子とニュートリノのように分割できないレプトンがあります。これまでのところ私と？あなたが触れることができるすべてはこれらのフェルミオンです。

ボソンは、宇宙の力を伝える粒子です。おそらくおなじみのものは、電磁力を伝達するフォトンです。次に、強い核力を伝えるグルオンと、弱い核力を伝えるWおよびZボソンがあります。

ミステリーナンバー1、重力。これは宇宙の基本的な力の1つですが、この力を伝えるボソン粒子を発見した人はいません。だから、ノーベル賞を探しているなら、重力ボソンを見つけてください。重力にボソンがないことを証明し、ノーベル賞を受賞することもできます。いずれにせよ、ノーベル賞が贈られます。

繰り返しますが、これは標準モデルであり、周囲に見られる自然の法則を正確に説明しています。

物理学における未解決の最大の謎の1つは、質量の概念でした。なぜ何かがまったく質量があるのか、または慣性があるのですか？オブジェクト内の物理的な「もの」の量が、移動するのがどれほど簡単か、または停止させることがどれほど難しいかを定義するのはなぜですか？

1960年代、物理学者のピーターヒッグスは、すべての空間に浸透し、物質と相互作用する、ある種のフィールドが、水の中を泳ぐ魚のようにあるに違いないと予測しました。オブジェクトの質量が大きいほど、このヒッグス場と相互作用します。

宇宙の他の基本的な力と同じように、ヒッグスフィールドには、力を伝えるための対応するボソンが必要です。これがヒッグスボソンです。

フィールド自体は検出できませんが、対応するヒッグス粒子を何らかの方法で検出できれば、フィールドの存在を想定できます。

これがラージハドロンコライダーの出番です。粒子加速器の仕事は、e = mc2の式でエネルギーを物質に変換することです。陽子のように粒子を巨大な速度まで加速することにより、それらに莫大な量の運動エネルギーを与えます。実際、現在の構成では、LHCは陽子を0.999999991cに移動します。これは、光速よりも10 km / hほど遅い速度です。

反対方向に移動する粒子のビームが衝突すると、膨大な量のエネルギーが小さな空間に集中します。このエネルギーはどこかに移動する必要があるため、問題としてフリーズします（アインシュタインに感謝）。衝突できるエネルギーが多ければ多いほど、より大きな粒子を作成できます。

そのため、2013年にLHCにより、物理学者は衝突のエネルギーを正確に適切なレベルに調整し、ヒッグス粒子が崩壊するときに発生する粒子のカスケードを検出することにより、ヒッグス粒子の存在を最終的に確認できるようになりました。

正しい粒子が検出されたため、ヒッグスボソンの存在を想定できます。これにより、ヒッグスフィールドの存在を想定できます。ノーベル賞をみんなに。